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

16,054 条评论

  2. В подобных случаях время играет против пациента. Чем дольше человек остаётся без осмотра, тем выше вероятность, что к обезвоживанию и интоксикации добавятся нарушения сна, истощение, вегетативный срыв и ошибки с лекарствами, которые были приняты «для успокоения» без понимания общей картины. В практике выездной службы именно экстренное реагирование помогает не допустить ухудшения и в короткие сроки вернуть ситуацию под медицинский контроль.
    Получить дополнительную информацию – вызов нарколога на дом

  3. Хорошее полное руководство по SEO и интернет-маркетингу в 2026 году. Автор разбирает ключевые компоненты современного SEO (контент, ориентированный на пользователя, техническое SEO, UX), важность естественного использования ключевых слов и семантического ядра. Отдельные блоки — про тренды интернет-маркетинга (видеоконтент, персонализация, автоматизация), локальное SEO и аналитику. Есть раздел про будущие тренды: голосовой поиск, VR/AR, экологическая устойчивость. Почитайте: https://autopark55.ru/prodvizhenie-sajtov-polnoe-rukovodstvo-po-seo-i-internet-marketingu-v-2026-godu/

  7. Автомобильный журнал https://mirauto.kyiv.ua новости, обзоры и тесты автомобилей. Советы по выбору, рейтинги и аналитика. Все о машинах и рынке авто.

  8. Выбор наркологической клиники — ответственное решение, от которого зависит не только эффективность терапии, но и общее физическое и психоэмоциональное состояние пациента. Квалифицированная помощь должна быть своевременной, организованной и соответствующей медицинским стандартам. Как указывает Минздрав РФ, медицинские учреждения, предоставляющие помощь при зависимостях, обязаны иметь лицензию, профессиональный персонал и комплексный подход к лечению.
    Выяснить больше – https://narkologicheskaya-klinika-murmansk0.ru/

  12. Авто портал https://nerjalivingspace.com автомобильные новости, тест-драйвы и обзоры. Узнавайте о новинках, технологиях и тенденциях рынка. Удобный сервис для автолюбителей.

  14. Its like you read my mind! You seem to know so much about this, like you wrote the book in it or something.
    I think that you can do with some pics to drive the message home a little
    bit, but other than that, this is wonderful blog.

    A great read. I will certainly be back.

  15. Доставка свежих цветов в день заказа. Флористы собирают букеты из проверенных поставок, бережно упаковывают и передают курьеру. Работаем ежедневно, гарантируем сохранность и точное время вручения. Анонимная отправка и фотоотчёт включены https://buketico.ru/

  16. Автомобильный журнал https://mirauto.kyiv.ua новости, обзоры и тесты автомобилей. Советы по выбору, рейтинги и аналитика. Все о машинах и рынке авто.

  19. При первой консультации нарколог осматривает пациента, чтобы оценить его состояние и подобрать оптимальную схему лечения. В зависимости от тяжести похмелья, врач может назначить инфузию с регидратационными растворами, витаминами группы B и другими препаратами, которые способствуют восстановлению. Важно, что капельница не только помогает снять симптомы, но и устраняет причины токсического воздействия алкоголя на организм, предотвращая развитие осложнений.
    Выяснить больше – капельница от похмелья анонимно самара

  29. При выезде нарколога на дом в Самаре мы проводим диагностику состояния пациента, чтобы понять, какие препараты и процедуры необходимы для стабилизации. Это может включать регидратацию, витамины группы B, антиеметики и другие препараты для снятия симптомов похмелья. Все препараты подбираются индивидуально в зависимости от состояния пациента и его нужд. Это позволяет значительно сократить время на восстановление и быстро вернуться к нормальному состоянию.
    Детальнее – капельница от похмелья на дом

  32. Капельница от похмелья — это эффективный способ экстренной помощи, предназначенный для того, чтобы помочь организму быстро восстановиться после злоупотребления алкоголем. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Самаре мы предоставляем услугу безопасной детоксикации и восстановления 24/7. Капельница помогает организму вывести токсины, восстановить водно-электролитный баланс и улучшить общее состояние пациента, не создавая дополнительных нагрузок на сердце, печень и почки.
    Изучить вопрос глубже – капельница от похмелья вызов на дом

  39. Вывод из запоя на дому — это формат наркологической помощи, при котором детоксикация и стабилизация состояния проводятся в привычной для пациента обстановке. Такой подход позволяет начать лечение без задержек и снизить нагрузку на организм, связанную с транспортировкой. В наркологической клинике «Частный медик 24» помощь организована круглосуточно: врач выезжает сразу после обращения и проводит терапию с учётом текущего состояния пациента.
    Подробнее можно узнать тут – https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-10.ru/

  41. Капельница от похмелья направлена на восстановление водно-электролитного баланса, выведение токсинов, нормализацию работы печени и почек, а также улучшение общего состояния пациента. В клинике «Частный медик 24» мы подходим к каждому случаю индивидуально, учитывая состояние пациента, его анамнез и особенности организма. Важно, чтобы помощь была оказана вовремя, так как откладывание лечения может привести к осложнениям, таким как сердечные проблемы, психозы или нарушения сна. Выезд нарколога на дом в Самаре позволяет быстро начать лечение, не тратя времени на дорогу и дополнительные усилия.
    Ознакомиться с деталями – http://www.domen.ru

  43. Юрист по заключению брака поможет оформить отношения быстро и без ошибок. Переходите по запросу юрист по оформлению брака. Проконсультируем по всем вопросам регистрации, подготовим документы, сопроводим при заключении брака, включая случаи с иностранными гражданами. Обеспечим соблюдение всех требований законодательства и защиту ваших интересов. Экономьте время и избегайте рисков — доверьте оформление профессионалам.

  45. Юрист по заключению брака поможет оформить отношения быстро и без ошибок. Переходите по запросу адвокат по вопросам регистрации брака. Проконсультируем по всем вопросам регистрации, подготовим документы, сопроводим при заключении брака, включая случаи с иностранными гражданами. Обеспечим соблюдение всех требований законодательства и защиту ваших интересов. Экономьте время и избегайте рисков — доверьте оформление профессионалам.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注