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AMD64 上的拆分堆栈:已成为过去还是仍然有必要?

Susan Sarandon
Susan Sarandon原创
2024-11-06 03:43:02715浏览

Split Stacks on AMD64: A Relic of the Past or Still Necessary?

拆分堆栈:AMD64 架构上有必要还是不必要?

拆分堆栈在 64 位架构(特别是 AMD64)上是不必要的,已在讨论中浮现,但没有明确声明。然而,Ian Lance Taylor 和 bstrie 等专家已经提到过。

隐含论点是什么?

隐含论点是庞大的 64 位虚拟AMD64 系统上的地址空间消除了拆分堆栈的需要。 Taylor 建议多线程程序可以在显着减少内存使用的情况下运行,因为每个线程不再需要保留大量的堆栈空间。

Bstrie 承认拆分堆栈的开销及其有限的用例32 位环境使其对现代系统的吸引力降低。

为什么不需要拆分堆栈?

拆分堆栈是作为解决可用地址空间有限的解决方案而开发的32 位系统。在这样的系统中,每个线程都需要自己的堆栈,并且所有线程的总堆栈大小可能会快速消耗可用内存。

但是,在 AMD64 架构中,64 位地址空间非常大,允许数百万个独立的堆栈地址范围,每个地址范围的大小与整个 32 位地址空间相当。这种充足的地址空间消除了有效管理多个线程的分割堆栈的需要。

实现细节

在 AMD64 系统上,采用平面内存模型,具有虚拟内存由硬件内存管理单元(MMU)处理的转换。为每个堆栈保留较大的虚拟地址空间块,最初仅将第一页 (4 kB) 映射到物理 RAM,效率要高得多。

这种方法允许堆栈使用连续的虚拟地址根据需要扩展和收缩地址。当堆栈增长或收缩时,操作系统动态配置 MMU 将页面映射到实际 RAM,从而确保高效的内存使用。

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