Nothing Is Secret

从_chkstk说起，谈谈用户栈的管理

上周在XP系统上测试一个驱动的时候，发现驱动加载不上，“net start”命令只是给出一个无意义的错误代码，驱动的DriverEntry()入口程序还没有得到机会运行。

初步怀疑是引入函数的问题，用WDK工具Depends.exe查看了一下驱动文件，果然是由于_chkstk函数无法解析所导致。

_chkstk是个微软C编译器的辅助库函数，MSDN上对其介绍十分简略：

_chkstk Routine is a helper routine for the C compiler. For x86 compilers, _chkstk Routine is called when the local variables exceed 4096 bytes; for x64 compilers it is 8K.

当编译器察觉到局部变量太大超过限值时（X86系统限值是4K，X64t系统上是8K）, 编译器会自动插入_chkstk这个函数以保证栈空间所使用页面在内存中。

问题是发现了，但要查出来究竟在哪个函数中还是要费些心思的。从用户层移植过来不少代码，基本锁定问题出在其中，但如果一个函数一个函数寻找实在是个不讨巧的笨办法，也不符合程序人的一贯风格，便用IDA反编译驱动sys文件，于汇编代码中搜索_chkstk字串，直接锁定出了问题函数。此函数所使用的一个结构体中定义了超大数组，对栈的超常使用在内核中是相当危险的。

解决办法很简单，直接将此结构的定义放在一个从内存分配的结构中即可。问题虽已解决，但对于DDK中有关_chkstk的描述，及其相关的疑问一直让我觉得困扰，比如，为什么X86上是4K，而AMD64架构上可以是8K。

这两天终于有了时间，可以彻底地了结这个疑问了。

要想解决这个问题，还要先从用户栈的分配开始。以ReactOS代码为例，当线程创建时，CreateThread()会调用BasepCreateStack()来创建用户栈，具体可以参见ReactOS源码：
~/ReactOS/lib/kernel32/misc/utils.c。

BasepCreateStack()函数主要做三件事：

  1. 1，分配栈空间所需的虚拟内存，大小为Stack Reserve Size
  2. 2，根据Stack Commit Size锁定内存页面，如果Stack Commit Size小于Stack Reserve Size的话，需要增加一个Page，这个额外申请的Page用作Guard Page之用。
  3. 3，将栈底部的Page设定为Guard Page。

当用户栈被用尽时，会访问到栈底部的Guard Page。而对Guard Page的任何访问都会导致Page Fault的发生。Page Fault处理函数MmAccessFault()可以分析出此次Page Fault是由Guard Page导致，便会默认由用户栈处理程序MiCheckForUserStackOverflow()来处理。如果用户栈并没有溢出的话，即Stack Commit Size小于Stack Reserve Size的情况，MiCheckForUserStackOverflow()会自动向下扩展栈空间，扩展大小为GUARD_PAGE_SIZE。 GUARD_PAGE_SIZE针对不同的CPU架构有不同的定义：
X64:  #define GUARD_PAGE_SIZE   (PAGE_SIZE * 2)
X86:  #define GUARD_PAGE_SIZE   PAGE_SIZE

这里便解释了为什么X86系统上的限制是4K(即PAGE_SIZE)，而X64上却为8K的原因。

说到此处，该是解答_chkstk()倒底是干什么的时候了。Visual Studio中有_chkstk的源码，以x86为例：

输入参数eax是所需堆栈大小（字节）
labelP  _chkstk,       PUBLIC

        push    ecx                          ; save ecx
        cmp     eax,_PAGESIZE_     ; more than one page requested?
        lea     ecx,[esp] + 8           ;   compute new stack pointer in ecx
                                                   ;   correct for return address and
                                                   ;   saved ecx
        jb      short lastpage           ; no

;------------

probepages:
        sub     ecx,_PAGESIZE_          ; yes, move down a page
        sub     eax,_PAGESIZE_          ; adjust request and...

        test    dword ptr [ecx],eax     ; ...probe it  (如果是guard page，刚会导致page fault，最终用户栈
                                                        ;  将向下扩展一个页面)

        cmp     eax,_PAGESIZE_          ; more than one page requested?
        jae     short probepages          ; no

lastpage:
        sub     ecx,eax                  ; move stack down by eax
        mov     eax,esp                 ; save current tos and do a...

        test    dword ptr [ecx],eax     ; ...probe in case a page was crossed
                                                        ;  调用函数将要访问的堆栈底部 ，如果此页面为guard page，同
                                                        ;  样会导致用户栈的向下延伸

        mov     esp,ecx                        ; set the new stack pointer
                                                        ; 向下更改栈指针，其上直到原ESP的栈空间为调用函数局部变量

        mov     ecx,dword ptr [eax]     ; recover ecx
        mov     eax,dword ptr [eax + 4] ; recover return address
                                                            ; 将返回地址(调用函数中)放入eax

        push    eax                     ; prepare return address
                                              ; 将返回地址(调用函数中)放入当前栈中，准备返回

                                              ; ...probe in case a page was crossed
        ret

        end

_chkstk()的主要作用是保证栈向下连续的生长。如果没有_chkstk()，当局部变量太多并超过guard page下沿时，若再有压栈操作，将会导致Access violation错误。因为此时堆栈内存页面无效，压栈直接将导致page fault的发生，而page fault处理程序因不能识别此fault的发生原因从而不能做出正确判断和有效处理。

相对用户层，内核程序的处理则相当简单，就如Win7内核中_chkstk实际上就是个空函数。其原因就是内核线程的栈空间是固定的。其取值针对X86及X64架构亦有所不同：
X64： #define KERNEL_STACK_SIZE 0x6000   /* 6个内存页面 */
X86： #define KERNEL_STACK_SIZE 12288    /* 3个内存页面 */

内核中栈资源非常紧缺，并驱动程序的编写有较高的要求，特别是有递归的情况下，一定要注意嵌套的层数，否则很容易收到M$发来的蓝屏。

Windows内核中其实还有一种大堆栈机制，以确保一些对堆栈较高消耗的特殊情况能够得到满足，但这部分完全是黑箱，对用户不可见，不是常见情况，此处不再多述。

参考资料：
1, http://support.microsoft.com/kb/100775/en
2, http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms648426(v=vs.85).aspx
3, http://www.reactos.org  ReactOS源码

82,622 条评论

  3. Этот обзор содержит информацию о передовых достижениях в области медицины. Мы разберем инновационные технологии, которые меняют подход к лечению и диагностике, а также их влияние на эффективность оказания медицинской помощи.
    Прочесть всё о… – частная наркологическая клиника в Борисоглебске

  4. Собрался в поездку. Начал искать, как оформить зарубежную карту. Оформить карту зарубежного банка — Тут другой банк, другие правила. Кто-то едет за границу и открывает там. Как получить зарубежную карту — Но важно понимать, что подходит именно вам. Можете ознакомиться по ссылке: карта банка снг онлайн https://oformit-zarubezhnuyu-kartu-rpq.ru И про карты банков СНГ для поездок. Иногда оформление занимает не один день.

  5. А карта российская нигде не принимается. Но везде говорили, что для россиян это не так просто. Оформить карту зарубежного банка — это не то же самое, что обычная карта. Кто-то оформляет удалённо. Карта зарубежного банка для россиян — вариантов хватает. Можете ознакомиться по ссылке: можно ли оформить карту иностранного банка https://oformit-zarubezhnuyu-kartu-rpq.ru И про карты банков СНГ для переводов. Не откладывайте на последний момент.

  7. Не каждый эпизод плохого самочувствия требует одинаковой тактики. Однако длительное пьянство повышает вероятность осложнений, особенно если зависимость существует много лет. Нарколог оценивает состояние человека, включая не только жалобы, но и частоту запоев, предшествующее лечение, эпизоды судорог, делирия и заболевания внутренних органов. Чем тяжелее клиническая картина, тем важнее профессиональное лечение и контроль медицинской бригады.
    Узнать больше – http://vyvod-iz-zapoya-v-ekaterinburge20.ru/

  8. Если ситуация развивается быстро и требуется скорая помощь, родственники могут позвонить и описать происходящее. При получении информации консультант объяснит порядок дальнейших действий. В экстренной ситуации жизненно важно не затягивать обращение и не пытаться проводить серьезные медицинские вмешательства без врача.
    Получить больше информации – лечение в наркологической клинике в Красноярске

  9. Ни оплатить, ни снять деньги. Но везде говорили, что для россиян это уже не так просто. Оформить карту зарубежного банка — И другой процесс оформления. Через сервисы, которые работают с россиянами. Как получить зарубежную карту — И какие документы нужны. Вся информация доступна здесь: открыть карту иностранного банка дистанционно https://oformit-zarubezhnuyu-kartu.ru И про карты банков СНГ для оплаты за рубежом. Проверяйте варианты заранее.

  10. А российская карта нигде не принимается. Ни купить билет. Оформить зарубежную карту — это не просто поход в банк. Кто-то открывает карту в банке СНГ. Как получить зарубежную карту — вариантов хватает. Советую глянуть источник: зарубежные банки открыть карту зарубежные банки открыть карту Там и про иностранные банки в России для переводов. Иногда оформление занимает не один день.

  13. Помощь при запое актуальна, когда запой продолжается и самостоятельный выход становится затруднительным. Врач оценивает общее самочувствие, врач уточняет длительность запоя и врач выбирает лечение. Наркологическая помощь может включать вывод запоя, наблюдение, терапию и решение вопроса о дальнейшем лечении алкоголизма. Следует не смешивать вывод с полным лечением зависимости: вывод относится к текущему запою, а лечение алкоголизма требует отдельного плана.
    Ознакомиться с деталями – https://vyvod-iz-zapoya-krasnoyarsk70.ru/

  14. После обращения врач решает, нужна ли срочная помощь или плановое лечение. Клиника может предложить стационар, амбулаторное сопровождение или консультацию. Следует выполнять назначения и не менять лекарство самостоятельно.
    Подробнее – запой наркологическая клиника

  15. Ни оплатить, ни снять деньги. Но везде говорили, что для россиян это уже не так просто. Оформить зарубежную карту — И другой процесс оформления. Кто-то оформляет удалённо. Карта зарубежного банка для россиян — вариантов хватает. Вся информация доступна здесь: получение карты иностранного банка https://oformit-zarubezhnuyu-kartu.ru Там и про оформление карт зарубежных банков для оплаты за рубежом. Не откладывайте на последний момент.

  16. При судорогах, галлюцинациях, выраженной дезориентации или агрессии домашний формат может быть небезопасен. В таких случаях врач рекомендует госпитализацию, где состояние можно контролировать круглосуточно.
    Изучить вопрос подробнее – срочный вывод из запоя

  17. Бывает, человек отказывается идти к врачу. А состояние ухудшается. Платный психиатр на дом — Разговаривает, оценивает состояние. Сначала снимают острое состояние. Детский психиатр на дом — И для пожилых. Вся информация доступна здесь: психиатр на дом москва психиатр на дом москва И про консультацию на дому для региона. Иногда один визит решает всё.

  18. А старая кухня совсем развалилась. Но ничего не подходило. Заказать кухню по размерам с выездом замерщика — А не подгоняют стандартный гарнитур. Потом делают 3D-проект. Каталог кухонь на заказ СПб — И уже потом заказывать. Можете ознакомиться по ссылке: смотреть каталог кухонь на заказ https://zakazat-kuhnyu-bkr.ru Там и про каталог кухонь Глория для Ленобласти. Проверяйте варианты заранее.

  20. И вдруг понял, что его карта нигде не работает. Обзвонил кучу мест. Оформить карту зарубежного банка — это не то же самое, что обычная карта. Через сервисы, которые работают с россиянами. Как получить зарубежную карту — И какие документы нужны. Вся информация доступна здесь: открыть карту иностранного банка дистанционно https://oformit-zarubezhnuyu-kartu.ru И про удалённое открытие для поездок. Иногда оформление занимает не один день.

  21. Помню, знакомые затеяли ремонт. Стена с нишей, трубы не там, где надо. Заказать кухню — И учитывают каждую мелочь. И только после этого запускают в производство. Кухни на заказ каталог с ценами — можно сначала посмотреть варианты. Вся информация доступна здесь: кухни на заказ от производителя каталог https://zakazat-kuhnyu-cyj.ru И про заказ с техникой и сборкой в СПб. Не откладывайте на последний момент.

  22. Помню, знакомые затеяли ремонт. Стена с нишей, трубы не там, где надо. Заказать кухню — это когда делают под вашу квартиру. Потом делают 3D-проект. Каталог кухонь от производителя — И уже потом заказывать. Вся информация доступна здесь: кухни Глория СПб каталог https://zakazat-kuhnyu-azm.ru И про заказ с техникой и сборкой в СПб. Иногда производство занимает не один день.

  23. В этой статье рассматриваются различные аспекты избавления от зависимости, включая физические и психологические методы. Мы обсудим поддержку, мотивацию и стратегии, которые помогут в процессе выздоровления. Читатели узнают, как преодолеть трудности и двигаться к новой жизни без зависимости.
    Давай разберёмся досконально – deltaclinic борисоглебск

  24. Собрался за границу. Ни снять наличные. Оформить зарубежную карту — это не просто поход в банк. Кто-то открывает карту в банке СНГ. Как получить зарубежную карту — Но надо понимать, что подходит именно вам. Советую глянуть источник: как получить карту зарубежного банка как получить карту зарубежного банка Там и про иностранные банки в России для поездок. Не откладывайте на последний момент.

  25. А российская карта нигде не принимается. Ни снять наличные. Оформить зарубежную карту — И другие требования. Кто-то оформляет удалённо через сервисы. Карта зарубежного банка для россиян — вариантов хватает. Советую глянуть источник: оформление зарубежной карты оформление зарубежной карты Там и про иностранные банки в России для оплаты за рубежом. Иногда оформление занимает не один день.

  26. Помню, у знакомого была ситуация. Начал искать, как оформить зарубежную карту. Оформить карту зарубежного банка — И другой процесс оформления. Через сервисы, которые работают с россиянами. Карта зарубежного банка для россиян — Но важно понимать, что подходит именно вам. Можете ознакомиться по ссылке: оформить карту зарубежного банка находясь в россии оформить карту зарубежного банка находясь в россии И про удалённое открытие для россиян. Не откладывайте на последний момент.

  27. Затеяли ремонт. То размеры не те, то ниша неудобная. Заказать кухню по дизайн-проекту 3D — это когда делают под вашу квартиру. Сначала замерщик приезжает. Кухни на заказ каталог с ценами — И уже потом заказывать. Можете ознакомиться по ссылке: кухни на заказ в СПб каталог https://zakazat-kuhnyu-bkr.ru И про кухни на заказ с ценами для Санкт-Петербурга. Не откладывайте на последний момент.

  28. Помню, знакомые искали кухню. То размеры не те. Кухни СПб — И учитывают каждую мелочь. И только после этого запускают в производство. Кухня на заказ СПб от производителя недорого — А не через посредников. Вся информация доступна здесь: кухни СПб угловые с установкой под ключ https://kuhni-spb-aqx.ru И про цены от производителя для жителей Северной столицы. Иногда производство занимает не один день.

  29. Говорит, что всё нормально. А состояние ухудшается. Консультация психиатра на дому — Разговаривает, оценивает состояние. И только после этого становится легче. Психиатр на дом Москва — И для детей. Вся информация доступна здесь: консультация психиатра на дому https://psikhiatr-na-dom-v-moskve-yhn.ru Там и про услуги психиатра на дому по городу. Не откладывайте на потом.

  30. Затеяли ремонт. Но ничего не подходило. Заказать кухню по размерам с выездом замерщика — И учитывают каждую мелочь. И только после этого запускают в производство. Каталог кухонь от производителя — можно сначала посмотреть варианты. Можете ознакомиться по ссылке: кухни на заказ – каталог https://zakazat-kuhnyu-bkr.ru Там и про каталог кухонь Глория для Санкт-Петербурга. Не откладывайте на последний момент.

  31. И они начали искать, где заказать кухню. Стена с нишей, трубы не там, где надо. Заказать кухню — А не подгоняют стандартный гарнитур. Потом делают 3D-проект. Кухни на заказ каталог с ценами — Понять, что нравится. Вся информация доступна здесь: заказать кухню встроенную в нишу заказать кухню встроенную в нишу Там и про каталог кухонь Глория по городу. Не откладывайте на последний момент.

  32. Помню, знакомые затеяли ремонт. Сначала смотрели готовые варианты. Заказать кухню по размерам с выездом замерщика — А не подгоняют стандартный гарнитур. Потом делают 3D-проект. Каталог кухонь на заказ СПб — И уже потом заказывать. Вся информация доступна здесь: заказать кухню в Санкт-Петербурге каталог заказать кухню в Санкт-Петербурге каталог И про заказ с техникой и сборкой в СПб. Иногда производство занимает не один день.

  33. А сам не спит ночами и не выходит из дома. А состояние ухудшается. Платный психиатр на дом — И объясняет, что делать дальше. Потом подбирают терапию. Психотерапевт на дом Москва — И для пожилых. Вся информация доступна здесь: услуги психиатра на дому https://psikhiatr-na-dom-v-moskve-yhn.ru И про вызов психиатрической помощи для региона. Обращайтесь к специалистам.

  34. Их старая кухня совсем развалилась. Сначала смотрели готовые варианты. Заказать кухню по дизайн-проекту 3D — А не подгоняют стандартный гарнитур. И только после этого запускают в производство. Каталог кухонь на заказ СПб — Понять, что нравится. Вся информация доступна здесь: заказать кухню в Санкт-Петербурге каталог заказать кухню в Санкт-Петербурге каталог И про кухни на заказ с ценами для Санкт-Петербурга. Иногда производство занимает не один день.

  35. Их старая кухня совсем развалилась. Но ничего не подходило по размерам. Заказать кухню по размерам с выездом замерщика — И учитывают каждую мелочь. Потом делают 3D-проект. Каталог кухонь от производителя — можно сначала посмотреть варианты. Вся информация доступна здесь: кухни на заказ в СПб каталог https://zakazat-kuhnyu-azm.ru И про заказ с техникой и сборкой для Ленобласти. Не откладывайте на последний момент.

  36. До назначения препаратов нарколог уточняет, сколько времени продолжается запой, когда принималось спиртное в последний раз, были ли похожие эпизоды раньше и какие лекарства уже использовались. Осмотр нужен даже тогда, когда родственники хотят заказать только капельницу. Инфузионная процедура имеет противопоказания, поэтому ее нельзя считать универсальным способом помощи.
    Подробнее – наркология вывод из запоя Екатеринбург

  37. В этой статье мы рассматриваем разрушительное влияние зависимости на жизнь человека. Обсуждаются аспекты, такие как здоровье, отношения и профессиональные достижения. Читатели узнают о необходимости обращения за помощью и о путях к восстановлению.
    Узнать больше > – deltaclinic борисоглебск

  39. Кодирование от алкоголизма — это не «волшебная таблетка», а четко структурированный этап комплексного лечения, который должен вписываться в общий терапевтический план: диагностика, стабилизация состояния, выбор методики, юридически корректное информированное согласие, сопровождение и профилактика рецидивов. В наркологической клинике «НеоТрезвие СПБ» приоритет — безопасность, предсказуемость и конфиденциальность. Мы не перебираем методы «на удачу», а подбираем технологию с учетом клинического профиля, мотивации, социализации и коморбидных факторов (тревога, депрессия, соматические заболевания).
    Подробнее тут – http://kodirovanie-ot-alkogolizma-v-spb16.ru/

  40. В этой статье мы рассмотрим современные достижения в области медицины, включая инновационные методы лечения и диагностики. Мы обсудим важность профилактики заболеваний и роль технологий в улучшении качества здравоохранения. Читатели узнают о влиянии медицины на повседневную жизнь и ее значение для современного общества.
    Узнать больше > – deltaclinic борисоглебск

  41. Помню, знакомые искали кухню. То размеры не те. Кухни на заказ СПб — И учитывают каждую мелочь. И только после этого запускают в производство. Заказать кухню СПб — А не через посредников. Вся информация доступна здесь: глория кухни спб глория кухни спб И про цены от производителя по городу. Иногда производство занимает не один день.

  42. Помню, у знакомого была ситуация. Обзвонил кучу мест. Открыть карту зарубежного банка — И другой процесс оформления. Кто-то оформляет удалённо. Как получить зарубежную карту — вариантов хватает. Можете ознакомиться по ссылке: как получить зарубежную карту как получить зарубежную карту И про карты банков СНГ для оплаты за рубежом. Иногда оформление занимает не один день.

  43. Объездили кучу салонов. То размеры не те. Кухни на заказ СПб — А не продают то, что есть на складе. Сначала смотришь каталог. Кухни Глория СПб — Если идти напрямую к производителю. Вся информация доступна здесь: кухня спб кухня спб И про цены от производителя для Санкт-Петербурга. Не откладывайте на последний момент.

  44. Мы рассмотрим современные вызовы здравоохранения и пути их решения с помощью технологий и научных исследований. В статье собраны данные о новых лекарствах, методах диагностики и системном подходе к улучшению здоровья населения.
    А что дальше? – лечение от запоя в стационаре

  45. Помню, у знакомого была ситуация. Обзвонил кучу мест. Оформить карту зарубежного банка — И другой процесс оформления. Через сервисы, которые работают с россиянами. Карта зарубежного банка для россиян — Но важно понимать, что подходит именно вам. Можете ознакомиться по ссылке: открыть карту иностранного банка россиянину https://oformit-zarubezhnuyu-kartu-abc.ru И про удалённое открытие для поездок. Не откладывайте на последний момент.

  47. Реабилитационные мероприятия в клинике направлены на устранение соматических последствий зависимости, нормализацию когнитивных функций и восстановление социальной адаптации. Для этого используются современные методики физиотерапии, диетологической коррекции и психологического сопровождения, позволяющие закрепить достигнутые результаты лечения.
    Разобраться лучше – лечение в наркологической клинике в санкт-петербурге

  48. Вызов нарколога особенно актуален, если человек употребляет спиртное несколько дней подряд, испытывает выраженное похмелье или не может самостоятельно прекратить запой. Если проблемы продолжаются несколько лет, лечение алкоголизма требует последовательного подхода. Врач на дому оценивает жалобы и решает, допустимо ли лечение дома либо требуется стационарное лечение.
    Узнать больше – вызов нарколога на дом

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注