操作系统调用的每个例程是否都创建了自己的“堆栈”？

Question

抱歉，这个问题很简单，但在谈到操作系统理论时，我总是感到困惑。

我的书声称通过使用“堆栈”可以实现重入 - 这是否意味着存在一个“堆栈”并且它以某种方式在所有例程之间共享，或者“堆栈”是否指的是抽象概念堆栈，每次调用某个子程序时都会创建一个堆栈并将其存储在主内存中？ （假设需要）。

在这种情况下，CPU 中的堆栈指针呢？在这两种情况下，它是如何发挥作用的？

抱歉我的描述含糊不清，整个想法对我来说只是笼罩在相互矛盾的想法中！

Answer 1

这是特定于平台的（取决于使用的硬件和软件）。

x86/x64 上的 Windows 为每个线程准备好系统堆栈内存。每当您在该线程中执行系统调用时，它都会被重用。

当多个独立的进程或线程可以一次调用系统例程时，系统是可重入的。在这种情况下，每个线程都使用自己的系统堆栈。系统堆栈（技术上的环 0 堆栈）独立于用户模式（环 3）堆栈。

我还可以提供更多信息，请问您是否想了解更具体的信息。

堆栈指针：

• 在正常执行期间，每个线程都有自己的正常堆栈和自己的堆栈指针。它会在每次通话等时向下移动。
• 当一个特定线程调用操作系统例程时，会存储当前堆栈指针值，并将堆栈指针设置为始终相同的地址 - 系统（环 0）堆栈。
• 每个线程都有自己的系统（环 0）堆栈。
• 当系统调用结束时，堆栈指针的原始值被恢复。所以这里我们实际上放弃了系统堆栈，回到正常堆栈。
• “正常”堆栈的大小在编译器/链接器中设置。它可以增长到兆字节。但是系统堆栈具有有限的静态大小，您永远无法更改其位置或大小。它创建得非常大，因此任何系统调用都可以放在那里。
• 如果一个系统例程在内部调用另一个系统例程，这会被硬件检测到并直接调用，即在这种情况下，不会对堆栈指针进行特殊排列。