Linux中为什么要随机函数栈的起始地址

1. 如前文（http://www.linuxidc.com/Linux/2011-08/41869.htm）所述，为了执行一个程序，首先do_execve建立数据结构，并将一些数据从用户空间拷贝到内核空间，然后调用search_binary_handler加载可执行文件映像。

1. int do_execve(char * filename,  


2.         char __user *__user *argv,  


3.         char __user *__user *envp,  


4.         struct pt_regs * regs)  

1. int search_binary_handler(struct linux_binprm *bprm,struct pt_regs *regs)  

1. static int load_elf_binary(struct linux_binprm *bprm, struct pt_regs *regs)  

4. create_elf_tables()将参数指针，环境变量数组指针压入用户模式的栈。

1. static int  


2. create_elf_tables(struct linux_binprm *bprm, struct elfhdr *exec,  


3.                 unsigned long load_addr, unsigned long interp_load_addr)  

1. unsigned long arch_align_stack(unsigned long sp)  


2. {  


3.        if (!(current->personality & ADDR_NO_RANDOMIZE) && randomize_va_space)  


4.                 sp -= get_random_int() % 8192;  


5.         return sp & ~0xf;  


6. }  

在某些体系结构中，首先要完成从逻辑地址到物理地址的转换，然后才能去cache中查找该物理地址是否已经在cache当中。这样，cache命中的代价较高。一种常用的技巧是，在L1中，逻辑地址索引-物理地址比较（virtually indexed, physically tagged）[1]。思路是，利用逻辑地址与物理地址的页内偏移一样的特点，用页内偏移进行索引，页号通过TLB转换成物理页号进行tag比较。这样，可以不经转换，就先索引，从而加快速度。这样，如果两个逻辑地址的块内偏移一样，它们索引的cache行也就一样，所以需要随机化页内偏移来减少L1的竞争。其缺点是，L1的set大小，不能超过页的大小。换言之：

    L1的大小 <= 相联度 * 块的大小 * 页的大小

1. void  


2. start_thread(struct pt_regs *regs, unsigned long new_ip, unsigned long new_sp)  


3. {  


4.         set_user_gs(regs, 0);  


5.         regs->fs                = 0;  


6.         set_fs(USER_DS);  


7.         regs->ds                = __USER_DS;  


8.         regs->es                = __USER_DS;  


9.         regs->ss                = __USER_DS;  


10.         regs->cs                = __USER_CS;  


11.         regs->ip                = new_ip;  


12.         regs->sp                = new_sp;  


13.         /* 


14.          * Free the old FP and other extended state 


15.          */  


16.         free_thread_xstate(current);  


17. }