Initial Stack PoC — win64 / musl (5GB Stack)

Proof-of-concept проекта, демонстрирующего создание потока с предаллоцированным стеком 5GB:

• Windows x64 — через CreateThread
• Linux musl (Alpine) — через mmap + pthread_attr_setstack

Внутри создаётся contiguous регион 4.5GB, который оборачивается в BigSpan (byte* + ulong Length) и позволяет получать обычные Span<byte> через .Slice().

---

📂 Структура проекта

/win
    Program.cs
    stack-poc.csproj

/musl
    Program.cs
    stack-poc.csproj
    Dockerfile

---

🪟 Windows x64

Что используется

• CreateThread
• STACK_SIZE_PARAM_IS_A_RESERVATION
• reserve = 5 GiB
• постепенный commit (если нужно)
• BigSpan + Slice

Требования

• .NET 8.0 SDK или выше
• Windows x64

Сборка

cd win
dotnet build -c Release

Запуск

cd win
dotnet run -c Release

---

🐧 Linux (musl / Alpine)

Что используется

• mmap (5GB)
• pthread_attr_setstack
• pthread_create
• arena в нижней части стека
• BigSpan + Slice
• без stack-grow механизма
• без glibc зависимостей

Требования

• Docker
• Минимум 20GB RAM для контейнера (для стека 5GB + OS overhead + .NET runtime)

---

🐳 Docker build & run

docker build -t stack-poc ./musl
docker run --rm --memory=20g stack-poc

---

🔥 BigSpan

public readonly ref struct BigSpan
{
    readonly byte* _base;
    public readonly ulong Length;

    public BigSpan(byte* b, ulong len)
    {
        _base = b;
        Length = len;
    }

    public ref byte this[ulong index]
    {
        get
        {
            if (index >= Length) 
                throw new IndexOutOfRangeException(
                    $"Index {index} is out of range. Valid range is 0 to {Length - 1}");
            return ref *(_base + (nuint)index);
        }
    }

    public Span<byte> Slice(ulong offset, int length)
    {
        if (offset > Length) 
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(offset), 
                $"Offset {offset} exceeds length {Length}");
        if ((ulong)length > Length - offset)
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(length),
                $"Length {length} exceeds remaining bytes {Length - offset}");

        return new Span<byte>(_base + (nuint)offset, length);
    }
}

---

⚠ Ограничения

• Span<byte> ограничен int
• Slice() максимум 2GB за раз
• Docker memory limit должен быть >5GB
• Windows может требовать достаточный commit limit

---

🧠 Цель проекта

Исследование:

• больших стеков (>4GB)
• управления стеком вручную
• обхода guard-grow механизма
• создания custom arena на основе стека

Не предназначено для production.

---

📜 License

MIT