存在什么样的堆栈展开库,有什么区别?
What kind of stack unwinding libraries do exist and what's the difference?
尝试构建自己的非gnu跨平台c++环境时,我面临这样一个事实:我并不真正了解堆栈展开的基础知识。我构建的环境如下:
libc++
←libc++abi
←libunwind
(或其他退线器).
我发现libc++abi
已经包含了一些libunwind,但没有在Linux上使用它。从评论中我了解到,这是一个特殊的libwind: LLVM Stack Unwinder,只支持达尔文和ARM,而不支持x86_64——这很令人困惑。CPU架构是如何影响堆栈展开过程的?
我也知道下面的堆栈展开器:
- 内置
- glibc。
- libc++abi LLVM libwind .
- GNU libwind (from savanna).
问题:
- 平台或CPU架构如何影响堆栈展开过程?
- 为什么要有许多堆栈展开器-而不仅仅是一个?
- 有哪些类型的解卷器存在,它们之间有什么区别?
对答案的期望:
我希望得到一个涵盖整个主题的答案,而不是每个问题的单独点。
基本上,堆栈布局由编译器决定。它几乎可以用它认为最好的任何方式来布局堆栈。语言标准没有说明堆栈如何布局。
在实践中,不同的编译器会以不同的方式布局堆栈,并且同一个编译器在使用不同的选项运行时也会以不同的方式布局堆栈。堆栈布局将取决于目标平台上类型的大小(尤其是指针类型的大小)、编译器选项(如GCC的-fomit-frame-pointer
)、平台的ABI要求(例如x64有一个定义的ABI,而x86没有)。如何解释堆栈还取决于编译器如何存储相关信息。反过来,这部分取决于可执行文件的格式(现在可能是ELF或COFF,但实际上,只要操作系统能够加载可执行文件并找到入口点,其他一切都是可以获取的),部分取决于调试信息的格式——这也是特定于所使用的编译器/调试器组合的格式。最后,完全有可能编写内联汇编程序,以no unwind可以遵循的方式操作堆栈和程序流。有些编译器还允许您自定义函数prologue和epilogue,这给了您另一个混淆任何展开算法的机会。
所有这一切的最终影响是,不可能编写一个可以在任何地方工作的单一堆栈展开算法。展开算法必须与编译器、操作系统以及调试器(除了最基本的信息外)相匹配。你能做的最好的事情就是编写一个简单的堆栈展开接口,并为你支持的每个编译器/操作系统/调试器组合分别实现它。
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