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

16,051 条评论

  1. Запойное состояние сопровождается выраженной интоксикацией, нарушением сна, слабостью и тревожностью, что характерно для алкоголизма и различных форм зависимости. При этом самостоятельный выход из него часто затруднён из-за ухудшения самочувствия и отсутствия контроля над симптомами. Выезд нарколога позволяет быстро стабилизировать состояние человека и начать восстановление без дополнительной нагрузки, связанной с поездкой в клинику, а при необходимости вовремя определить показания к лечению в стационаре.
    Разобраться лучше – вывод из запоя на дому

  4. Вывод из запоя на дому — это медицинская помощь, направленная на стабилизацию состояния пациента без госпитализации. Такой формат позволяет начать лечение сразу после обращения и снизить нагрузку на организм, связанную с транспортировкой. В наркологической клинике «Частный медик 24» помощь оказывается с выездом врача, который проводит диагностику и подбирает терапию в зависимости от текущего состояния.
    Получить больше информации – вывод из запоя на дому санкт-петербург

  7. Во всех этих случаях важен не только сам факт выезда, но и то, что врач умеет быстро определить границы домашнего лечения. Нарколог на дом нужен не для того, чтобы любой ценой оставить пациента в квартире, а для того, чтобы выбрать безопасный путь: домашняя стабилизация, повторный визит, амбулаторное продолжение или перевод в стационар.
    Получить больше информации – запой нарколог на дом воронеж

  11. Нарколог на дом в Воронеже с круглосуточным вызовом врача, стабилизацией состояния и лечением в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Узнать больше – вызов нарколога на дом

  13. Нарколог на дом в Воронеже с оперативным приездом специалиста, детоксикацией и медицинским наблюдением в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Подробнее можно узнать тут – запой нарколог на дом в воронеже

  15. Первичный осмотр включает оценку витальных показателей, уровня сознания, выраженности симптомов и факторов риска. После этого врач определяет объём вмешательства и приступает к терапии. В большинстве случаев применяется инфузионное лечение, направленное на восстановление водного баланса и выведение токсинов.
    Подробнее тут – http://narkologicheskaya-pomoshh-nizhnij-novgorod-8.ru/

  18. Такие состояния позволяют проводить лечение на дому с контролем динамики. При выявлении рисков врач может изменить тактику и рекомендовать стационар или другие методы лечения зависимости.
    Изучить вопрос глубже – вывод из запоя на дому санкт-петербург

  20. Такие условия позволяют начать лечение без задержек и обеспечить более мягкое восстановление. При этом помощь может предоставляться анонимно.
    Подробнее можно узнать тут – vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-11.ru/

  21. После употребления алкоголя состояние может быстро ухудшиться: появляется головная боль, тошнота, головокружение и слабость. Это следствие того, что в организме накапливаются токсины, продукты распада этанола и нарушается водно-электролитный баланс. С помощью капельницы от похмелья можно быстро справиться с интоксикацией, восполнить недостающие элементы и облегчить состояние пациента. В клинике «Частный медик 24» в Самаре мы предлагаем капельницы, которые помогают снять все неприятные симптомы похмелья, восстанавливая работу организма и минимизируя риски для здоровья.
    Узнать больше – капельница от похмелья на дом в самаре

  22. Запой, длительное употребление алкоголя или случайное злоупотребление могут привести к неприятным симптомам похмелья, таким как головная боль, слабость, тошнота, головокружение и усталость. Эти симптомы обусловлены тем, что в организме остаются продукты распада алкоголя, которые токсически воздействуют на все органы. Капельница от похмелья на дому — это отличная возможность быстро снять острые симптомы и восстановить нормальное состояние организма, не выходя из привычной обстановки.
    Подробнее – капельница от похмелья на дом самара

  23. Первичный осмотр включает оценку витальных показателей, уровня сознания, выраженности симптомов и факторов риска. После этого врач определяет объём вмешательства и приступает к терапии. В большинстве случаев применяется инфузионное лечение, направленное на восстановление водного баланса и выведение токсинов.
    Ознакомиться с деталями – клиника наркологической помощи в нижнем новгороде

  24. Консультация жилищного юриста — это быстрый и эффективный способ разобраться в сложных вопросах, связанных с недвижимостью. Переходите по запросу нужна консультация юриста по жилищному вопросу бесплатно. Специалист оценит вашу ситуацию, разъяснит нормы законодательства, расскажет о правах собственников и предложит оптимальный план действий для защиты ваших интересов.

  26. Вывод из запоя на дому — это формат наркологической помощи, при котором лечение проводится в привычной для пациента обстановке с выездом врача. Такой подход применяется в ситуациях, когда состояние требует медицинского вмешательства, но не предполагает обязательной госпитализации. В наркологической клинике «Частный медик 24» помощь на дому выстраивается по принципу поэтапной стабилизации: сначала устраняются острые проявления, затем оценивается динамика и при необходимости корректируется терапия.
    Детальнее – нарколог на дом вывод из запоя

  27. Есть состояния, при которых откладывать вызов врача рискованно. Домашний выезд нужен не только при «тяжёлом похмелье», но и тогда, когда самочувствие становится нестабильным, а попытки справиться своими силами уже не работают. Ниже перечислены ситуации, при которых обращение за помощью оправдано именно в ближайшее время, а не «если не станет легче к вечеру».
    Подробнее – нарколог на дом вывод в воронеже

  28. Нарколог на дом в Самаре — помощь при запое и интоксикации в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Получить дополнительную информацию – нарколог на дом вывод

  31. Капельница от похмелья — это один из наиболее эффективных методов экстренной медицинской помощи, который позволяет быстро снять симптомы алкогольной интоксикации и восстановить организм после злоупотребления алкоголем. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Самаре мы предоставляем услугу выезда нарколога на дом и капельной терапии для пациентов, испытывающих тяжёлые симптомы похмелья. Это удобный способ получить необходимую помощь без лишнего стресса, сохраняя анонимность и комфорт пациента.
    Подробнее – капельница от похмелья самара

  32. Капельница от похмелья — это один из наиболее эффективных методов экстренной медицинской помощи, который позволяет быстро снять симптомы алкогольной интоксикации и восстановить организм после злоупотребления алкоголем. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Самаре мы предоставляем услугу выезда нарколога на дом и капельной терапии для пациентов, испытывающих тяжёлые симптомы похмелья. Это удобный способ получить необходимую помощь без лишнего стресса, сохраняя анонимность и комфорт пациента.
    Выяснить больше – капельница от похмелья вызов на дом

  33. Наркологическая помощь в Нижнем Новгороде с выездом врача, капельницами и наблюдением пациента в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Получить дополнительную информацию – наркологическая помощь на дому

  34. Капельница от похмелья применяется, когда симптомы интоксикации становятся выраженными и мешают нормальной жизнедеятельности пациента. Основные показания для использования капельницы включают:
    Исследовать вопрос подробнее – капельница от похмелья на дому самара

  35. Для жителей Воронежа выезд нарколога на дом — это быстрый и удобный способ получить экстренную помощь. Когда человек переживает запой, а его физическое и эмоциональное состояние быстро ухудшается, наркологическая помощь на дому становится оптимальным решением. Врач приезжает и немедленно оценивает состояние пациента: проверяет его пульс, давление, частоту дыхания, уровень сознания и другие важные показатели. Это помогает составить точный план лечения, который будет направлен на восстановление организма, снятие токсинов и стабилизацию состояния пациента.
    Подробнее можно узнать тут – врач нарколог на дом воронеж

  36. Каждый выезд нарколога включает в себя не только инфузионную терапию, но и полноценную оценку состояния пациента, анализ рисков, а также консультацию по дальнейшему лечению. Врач может назначить дополнительные препараты для снятия симптомов ломки, восстановления водно-электролитного баланса и улучшения общего состояния пациента. Также важно, что консультация включает рекомендации по реабилитации, психологической поддержке и кодированию, если это необходимо для пациента, страдающего хроническим алкоголизмом или наркоманией.
    Ознакомиться с деталями – врач нарколог на дом в воронеже

  37. Запрос на выезд врача связан не только с классическим запоем. На практике домашняя помощь нужна в разных ситуациях, когда организму уже трудно компенсировать последствия употребления, а откладывание визита увеличивает риск осложнений.
    Ознакомиться с деталями – врач нарколог на дом в воронеже

  38. 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.
    Изучить вопрос глубже – http://

  39. Нарколог на дом в Воронеже с быстрым выездом, индивидуальным подбором терапии и наблюдением в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Узнать больше – http://www.domen.ru

  42. Нарколог на дом в Нижнем Новгороде с быстрым приездом специалиста, детоксикацией и медицинской поддержкой в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Исследовать вопрос подробнее – вызвать нарколога на дом

  43. Первичный осмотр включает оценку витальных показателей, уровня сознания, выраженности симптомов и факторов риска. После этого врач определяет объём вмешательства и приступает к терапии. В большинстве случаев применяется инфузионное лечение, направленное на восстановление водного баланса и выведение токсинов.
    Изучить вопрос глубже – скорая наркологическая помощь

  44. 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.
    Разобраться лучше – анонимный вывод из запоя на дому в санкт-петербурге

  45. В Санкт-Петербурге лечение на дому применяется в ситуациях, когда состояние пациента требует медицинского вмешательства, но не требует наблюдения в стационаре. Врач проводит консультацию, анализирует данные пациента, оценивает длительность употребления, выраженность симптомов и общее состояние, после чего принимает решение о тактике лечения при алкоголизме. При необходимости можно оформить вызов специалиста, заказать услуги на сайте или уточнить детали заранее.
    Углубиться в тему – вывод из запоя на дому цена

  47. Женский портал https://muz-hoz.com.ua мода, красота, здоровье и психология. Советы, тренды и полезные статьи для современной женщины. Удобный онлайн формат для ежедневного чтения.

  48. Строительный портал https://zip.org.ua все для ремонта и строительства в одном месте. Актуальные статьи, советы экспертов, обзоры материалов и технологий. Найдите подрядчиков, сравните цены и выберите лучшие решения для дома, квартиры или бизнеса быстро и удобно.

  50. Женский портал https://muz-hoz.com.ua мода, красота, здоровье и психология. Советы, тренды и полезные статьи для современной женщины. Удобный онлайн формат для ежедневного чтения.

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注