Stack overflow: differenze tra le versioni

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{{nota disambigua|il sito di Q&A omonimo|Stack Overflow (sito)|Stack Overflow}}

Uno "[[stack]] overflow" (inteso come "attacco" informatico) è una delle tecniche base di [[exploit]] più semplici, dalla quale esistono vari tipi di protezione (vedi [[Pa]]X). Lo stack, nella [[memoria]], è l'area dedicata alle informazioni relative all'esecuzione delle [[funzioni]] e alla manipolazione dei dati tra e dentro di esse. Esso è suddiviso in vari "[[frame]]", così arrangiati: ad ogni chiamata di funzione, viene eseguito un ''push'' nello stack degli argomenti di quest'ultima, seguito da una copia del registro EIP (il puntatore alle istruzioni) e da una copia del registro EBP (il puntatore alla base dello stack-frame corrente - vedi [[IA32]]), al quale si fa puntare il nuovo EBP. A questo punto, nella funzione chiamata, il sistema alloca staticamente la memoria per le nuove [[variabili]] locali; se una di queste variabili può essere "riempita" con dati provenienti - direttamente o indirettamente - da un "[[input]]" sul quale non vi sono '''controlli sulla dimensione''', è possibile sovrascrivere i dati che stanno nelle locazioni di memoria inferiori, ovvero, in ordine, eventuali altre variabili locali, la copia del vecchio base pointer (EBP) e, quindi, la copia del vecchio instruction pointer. L'obiettivo è quello di inserirvi l'indirizzo di un altro segmento di [[codice]]. Si ha quindi la possibilità di esecuzione di codice arbitrario al momento del ritorno alla funzione chiamante; tale codice girerà sulla macchina con i diritti del [[processo]] che lo ha avviato.

In [[informatica]], uno '''''stack overflow''''' avviene quando è richiesto l'uso di una quantità troppo elevata di [[Memoria (informatica)|memoria]] nello [[Allocazione dinamica della memoria|''stack'']].

In molti [[linguaggi di programmazione]], lo [[Call stack|stack delle chiamate]] contiene una quantità limitata di memoria, fissata di solito all'avvio del programma. La dimensione dello stack dipende da molteplici fattori, inclusi il linguaggio di programmazione, l'[[Architettura (computer)|architettura]] della macchina, l'uso del ''[[multithreading]]'' e la disponibilità di memoria nel sistema. Quando è usata troppa memoria nello ''stack'' si dice che avviene un ''[[Overflow aritmetico|overflow]]'', e si verifica un [[Crash (informatica)|crash]] del programma<ref name="fortran1">{{Cita web|cognome=Burley|nome=James Craig|titolo=Using and Porting GNU Fortran|url=http://sunsite.ualberta.ca/Documentation/Gnu/gcc-2.95.2/html_node/g77_597.html|data=1º giugno 1991|urlmorto=sì|urlarchivio=https://www.webcitation.org/6BBbWyyAU?url=http://sunsite.ualberta.ca/Documentation/Gnu/gcc-2.95.2/html_node/g77_597.html|dataarchivio=5 ottobre 2012}}</ref>. Questa classe di [[bug]] solitamente è causata da uno dei due tipi di errori di programmazione<ref name="devx">{{Cita web|cognome=Danny|nome=Kalev|titolo=Understanding Stack Overflow|url=http://www.devx.com/tips/Tip/14276|data=5 settembre 2000}}</ref>: la ricorsione infinita e l'uso di variabili di stack molto grandi.

== Ricorsione infinita ==

{{Vedi anche|Loop infinito}}

La causa più comune di uno stack overflow è una [[ricorsione]] con profondità eccessiva o infinita.

I linguaggi che implementano la tecnica [[Algoritmo_ricorsivo#Eliminazione_della_ricorsione|''tail recursion'']], come ad esempio il linguaggio [[Scheme]], permettono una particolare ricorsione infinita che può essere eseguita senza ''stack overflow''. Questo avviene poiché le chiamate che fanno uso di ''tail recursion'' non richiedono uno spazio aggiuntivo nello ''stack''<ref name="tailRecur">{{Cita web|titolo=An Introduction to Scheme and its Implementation|url=http://www.federated.com/~jim/schintro-v14/schintro_73.html|data=19 febbraio 1997|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20070810213035/http://www.federated.com/~jim/schintro-v14/schintro_73.html|dataarchivio=10 agosto 2007}}</ref>.

== Variabili di stack molto grandi ==

L'altra causa principale dello ''stack overflow'' è il tentativo di allocare più memoria di quella disponibile nello stack. Questo avviene quando si crea un [[array]] di [[Variabile (informatica)#Visibilità di una variabile|variabili locali]] molto grande. Per questo motivo gli array più grandi di qualche [[kilobyte]] dovrebbero essere [[Allocazione dinamica della memoria|allocati dinamicamente]] anziché allocarli come variabili locali<ref name="onlamp">{{Cita web|cognome=Feldman|nome=Howard|titolo=Modern Memory Management, Part 2|url=http://www.onlamp.com/pub/a/onlamp/2005/11/23/memory-management-2.html|data=23 novembre 2005|accesso=10 novembre 2009|dataarchivio=20 settembre 2012|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120920112622/http://onlamp.com/pub/a/onlamp/2005/11/23/memory-management-2.html|urlmorto=sì}}</ref>.

== Cause che possono ridurre la dimensione dello stack disponibile e quindi rendere più probabile uno ''stack overflow'' ==

Gli ''stack overflow'' sono aggravati da qualsiasi cosa riduca la dimensione effettiva dello ''stack'' di un programma.

Ad esempio un programma eseguito come ''[[Thread (informatica)|thread]]'' singolo potrebbe funzionare correttamente, ma se lo stesso programma è eseguito con ''thread'' multipli si verifica un crash del programma, perché molti programmi che usano i ''thread'' hanno a disposizione uno ''stack'' più piccolo per ogni singolo ''thread'' rispetto a un programma che non usa i ''thread''.

Allo stesso modo, chi studia lo [[sviluppo (informatica)|sviluppo]] di un [[kernel]] è invitato a non usare [[algoritmo ricorsivo|algoritmi ricorsivi]] e [[buffer]] molto grandi nello stack<ref name="apple1">{{Cita web|editore=[[Apple Inc]].|titolo=Kernel Programming Guide: Performance and Stability Tips|url=https://developer.apple.com/DOCUMENTATION/Darwin/Conceptual/KernelProgramming/style/chapter_5_section_5.html|data=7 novembre 2006|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20081207013401/http://developer.apple.com/DOCUMENTATION/Darwin/Conceptual/KernelProgramming/style/chapter_5_section_5.html|dataarchivio=7 dicembre 2008}}</ref><ref name="xenotime">{{Cita web|cognome=Dunlap|nome=Randy|titolo=Linux Kernel Development: Getting Started|url=http://www.xenotime.net/linux/mentor/linux-mentoring.pdf|data=19 maggio 2005|urlmorto=sì|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20120227142532/http://www.xenotime.net/linux/mentor/linux-mentoring.pdf|dataarchivio=27 febbraio 2012}}</ref>.

== Esempi nel linguaggio C/C++ ==

=== Ricorsione infinita con una funzione ===

<syntaxhighlight lang="c" line="1" copy=1>

void f() {

f();

}

int main(void) {

f();

return 0;

}

</syntaxhighlight>

Questo frammento di codice invoca la [[funzione (informatica)|funzione]] <code>f()</code>, e la funzione <code>f()</code> a sua volta richiama se stessa, generando in tal modo una ricorsione infinita.

=== Ricorsione infinita con due funzioni (mutuale) ===

<syntaxhighlight lang="c" line="1" copy=1>

void f(void);

void g(void);

int main(void) {

f();

return 0;

}

void f(void) {

g();

}

void g(void) {

f();

}

</syntaxhighlight>

La funzione <code>f()</code> e la funzione <code>g()</code> si richiamano continuamente a vicenda, finché non si verifica lo ''stack overflow''.

=== Variabile nello stack eccessivamente grande ===

<syntaxhighlight lang="c" line="1" copy=1>

int main(void) {

double n[10000000];

return 0;

}

</syntaxhighlight>

L'array dichiarato in questo frammento di codice richiede più memoria di quella disponibile nello ''stack'', causando così uno ''stack overflow''.

== Note ==

<references />

== Voci correlate ==

* [[Heap overflow]]

* [[Buffer overflow]]

== Collegamenti esterni ==

* {{FOLDOC||stack overflow}}

{{Portale|informatica}}

[[Categoria:Gestione del software]]

[[Categoria:Terminologia informatica]]