プログラミング
allocaのような関数はスタックからどのようにメモリを割り当てるのか?
How do functions like alloca allocate memory from the stack? (devblogs.microsoft.com)
要約
この記事は、C言語のalloca関数がスタックからメモリを割り当てる仕組みを解説しています。allocaは、コンパイラが生成するスタックフレームのガードページを越えないようにするためのチェック関数_chkstk()を呼び出すことで、安全にメモリを確保します。x86-64アーキテクチャにおけるallocaの呼び出し時のアセンブリコード例を示し、スタック管理の安全性と予測可能性におけるMicrosoftの取り組みを強調しています。
全文翻訳
少し前に、コンパイラが大きなスタック割り当てがガードページを飛び越えないようにする方法について話しました。
Shawn Van Nessは、これが_allocaでどのように機能するか疑問に思っていました。「必要な_chkstk()プローブを実行しますか?」
はい、_alloca()関数は、割り当てられたメモリのためにスタックポインタを調整する前に、スタックをプローブするために同じ_chkstk()関数を呼び出します。
以下は人工的な例です。
#include <malloc.h>
void consume(void*, void*);
void f(int n)
{
char buffer[16384];
consume(alloca(n), buffer);
}
On x86-64, this results in
push rbp
mov eax, 16416 ; probe for local frame
call __chkstk
sub rsp, rax ; create local frame
lea rbp, [rsp+32]
movsxd rax, ecx ; n
lea rcx, [rax+15] ; round up to multiple of 16 and
rcx, -16
mov rax, rcx
call __chkstk ; special __chkstk calling convention
sub rsp, rcx ; allocate n bytes
lea rdx, [rbp] ; rdx -> buffer
lea rcx, [rsp+32] ; rcx -> alloca'd memory
call consume
lea rsp, [rbp+16384] ; clean up local frame
pop rbp
ret 0
初期スタックプローブとallocaの両方で同じ__chkstk関数が使用されていることに注目してください。
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