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

16,011 条评论

  1. Выезд специалиста начинается с оценки состояния пациента. Врач измеряет давление, пульс, оценивает общее самочувствие и выраженность симптомов. На основании этих данных формируется план лечения и подбирается состав капельницы. Такой подход позволяет учитывать индивидуальные особенности пациента и эффективно провести вывод из запоя.
    Углубиться в тему – капельница от похмелья анонимно в воронеже

  2. Вывод из запоя на дому — это формат медицинской помощи, при котором лечение проводится в привычной для пациента обстановке с использованием инфузионной терапии и врачебного контроля. Такой подход позволяет начать детоксикацию без задержек и снизить нагрузку на организм, связанную с транспортировкой. В наркологической клинике «Частный медик 24» выезд специалиста организуется круглосуточно, а терапия подбирается с учётом текущего состояния пациента.
    Изучить вопрос глубже – вывод из запоя на дому анонимно санкт-петербург

  3. В Нижнем Новгороде стационарное лечение используется при выраженных симптомах или наличии факторов риска, особенно при тяжелом состоянии больного на фоне алкоголизма или длительного употребления алкоголя. Это позволяет исключить внешние нагрузки, обеспечить непрерывный мониторинг и при необходимости быстро скорректировать терапию. Решение о госпитализации принимается на основе осмотра, консультации специалиста и оценки текущего состояния человека, с учётом клинических данных.
    Детальнее – анонимный вывод из запоя

  4. Нарколог на дом в Воронеже с быстрым выездом, индивидуальным подбором терапии и наблюдением в наркологической клинике «Частный медик 24»
    Углубиться в тему – нарколог на дом цена

  5. Алкогольная интоксикация оказывает серьёзное влияние на организм, вызывая головную боль, тошноту, слабость и головокружение. Капельница помогает организму быстро избавиться от продуктов распада алкоголя, восстановить нормальное функционирование органов и минимизировать последствия для здоровья. Важно, что мы обеспечиваем полное наблюдение врача на протяжении всей процедуры, что помогает гарантировать безопасность пациента и максимальную эффективность лечения.
    Ознакомиться с деталями – капельница от похмелья на дом

  6. Когда такие симптомы становятся ярко выраженными, важно не затягивать с лечением и вызвать нарколога на дом. Это позволит своевременно устранить токсические вещества из организма и предотвратить серьёзные проблемы с органами. Важно, чтобы лечение началось как можно быстрее, что возможно только через экстренный выезд специалиста на дом.
    Разобраться лучше – капельница от похмелья

  7. Похмельный синдром — это не просто неприятное ощущение, а целый комплекс симптомов, которые могут варьироваться от легкого дискомфорта до тяжелых состояний. Капельница от похмелья используется в случаях, когда симптомы становятся особенно выраженными и требуют вмешательства профессионала. Врачи отмечают, что капельница помогает значительно ускорить процесс восстановления организма после алкоголя, избавляя от боли, тошноты и слабости.
    Получить дополнительную информацию – капельница от похмелья анонимно

  8. When someone writes an piece of writing he/she maintains the thought of a user in his/her brain that how a user can know it.
    So that’s why this post is perfect. Thanks!

  9. Наши врачи приезжают в удобное для пациента время и проводят полный осмотр. В зависимости от состояния пациента, они подбирают необходимое лечение: капельницы для снятия токсинов, медикаментозные препараты для стабилизации состояния, а также дают рекомендации по дальнейшему восстановлению. Важно, что лечение на дому позволяет избежать медицинской огласки и лишнего стресса, а также гарантирует полную конфиденциальность.
    Получить больше информации – запой нарколог на дом самара

  10. В таких ситуациях стационарный уход позволяет обеспечить безопасность пациента, эффективно справиться с его состоянием и подготовить его к дальнейшему лечению или реабилитации. В случае алкоголизма может быть назначена капельница для снятия острых симптомов интоксикации, а также лечение в специализированном центре для комплексного восстановления и профилактики рецидивов.
    Узнать больше – частный наркологический стационар в санкт-петербурге

  11. В Нижнем Новгороде стационарное лечение используется при выраженных симптомах или наличии факторов риска, особенно при тяжелом состоянии больного на фоне алкоголизма или длительного употребления алкоголя. Это позволяет исключить внешние нагрузки, обеспечить непрерывный мониторинг и при необходимости быстро скорректировать терапию. Решение о госпитализации принимается на основе осмотра, консультации специалиста и оценки текущего состояния человека, с учётом клинических данных.
    Получить дополнительную информацию – https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod.ru

  12. Процедура проведения капельницы от запоя обычно не занимает много времени и проводится в условиях медицинского центра. Во время процедуры пациент может ощущать незначительный дискомфорт при введении иглы, но процесс восстановления организма через вену происходит быстро и эффективно. Капельница помогает снизить уровень алкоголя в крови, улучшить метаболизм и предотвратить ухудшение состояния.
    Детальнее – капельница от запоя на дому нижний новгород

  13. Whats up are using WordPress for your blog platform? I’m new to the blog world but I’m trying to get started and set up my own. Do you require any html coding knowledge to make your own blog? Any help would be really appreciated!
    https://share.google/54Th0M0vpNXwjfjYW

  14. Процедура капельницы от похмелья с контролем врача в Самаре начинается с первичной консультации, на которой врач осматривает пациента, измеряет его основные показатели (давление, пульс, температуру) и оценивает общее состояние. На основе этих данных выбирается оптимальный состав капельницы, которая может включать в себя различные компоненты, такие как солевые растворы, витамины, антиоксиданты и медикаменты для снятия симптомов похмелья.
    Исследовать вопрос подробнее – капельница от похмелья

  15. Запой — это состояние, которое развивается на фоне длительного употребления алкоголя, сопровождающееся острыми симптомами интоксикации. Капельница от запоя может быть необходима, когда состояние пациента требует немедленного вмешательства. Важно своевременно заметить признаки, указывающие на необходимость медицинской помощи, таких как признаки алкоголизма, и в случае необходимости — кодирование или вывод из запоя для более комплексного лечения.
    Узнать больше – капельница от запоя на дому цена

  16. Наркологический стационар предоставляет круглосуточное медицинское наблюдение и специализированное лечение для пациентов, страдающих от алкогольной и наркотической зависимости. Здесь пациенты могут пройти детоксикацию, получить помощь в снятии абстинентного синдрома, а также пройти курс реабилитации с целью стабилизации состояния и профилактики рецидивов. Лечение в стационаре направлено не только на устранение физической зависимости, но и на помощь в восстановлении психологического здоровья пациента. В некоторых случаях для более эффективного лечения могут быть предложены капельницы и вывод из запоя, а также долговременная реабилитация, которая может продолжаться на протяжении года.
    Углубиться в тему – частный наркологический стационар санкт-петербург

  17. После алкоголя в организме накапливаются токсичные продукты распада, нарушается водно-солевой баланс и страдает нервная система, что особенно выражено после запоя или при алкоголизме. Это проявляется головной болью, слабостью, тошнотой и нарушением сна. Капельница помогает ускорить процессы очищения и восстановить внутренние системы, обеспечивая более быстрое облегчение состояния и помогая человеку выйти из состояния запоев.
    Подробнее тут – капельница от похмелья вызов на дом в воронеже

  18. Такие состояния требуют не только лечения, но и наблюдения, поскольку динамика может меняться в течение короткого времени. Стационар позволяет минимизировать риски и обеспечить безопасность пациента. При этом услуга может предоставляться анонимно, а цена лечения зависит от состояния пациента.
    Получить дополнительные сведения – https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-2.ru/

  19. Kraken зеркало — это альтернативный способ доступа к платформе, когда основной kraken сайт недоступен. Пользователи часто ищут kraken ссылка, чтобы быстро попасть на нужную страницу без ограничений. Рабочие kraken зеркала обновляются регулярно, поэтому важно использовать только актуальные источники. Через kraken зеркало можно получить полный доступ ко всем функциям сайта, включая личный кабинет и операции. Всегда проверяйте подлинность kraken ссылка, чтобы избежать мошеннических ресурсов и обеспечить безопасность своих данных.как можно купить гашиш

  20. Как отмечает врач-нарколог Сергей Иванов: “Самое главное преимущество капельницы с медицинским контролем — это точная диагностика состояния пациента перед началом процедуры и возможность корректировать лечение в процессе, что делает её гораздо более безопасной и эффективной по сравнению с самостоятельными методами.”
    Подробнее – капельница от похмелья цена нижний новгород

  21. Когда человек сталкивается с симптомами похмелья, такие как головная боль, тошнота, слабость, головокружение, важно быстро принять меры, чтобы предотвратить развитие более серьёзных проблем. Капельница от похмелья помогает в этом, выводя токсины из организма, восстанавливая нормальное функционирование внутренних органов и возвращая пациента к нормальной жизни. Важно, что мы обеспечиваем полную анонимность на всех этапах лечения, что особенно важно для тех, кто не хочет, чтобы его зависимость стала известна.
    Подробнее можно узнать тут – капельница от похмелья

  22. Выезд нарколога на дом — это медицинская услуга, которая подразумевает не только экстренную помощь, но и полноценное обследование пациента в комфортных для него условиях. В наркологической клинике «Частный медик 24» мы обеспечиваем профессиональное лечение на дому, которое включает в себя несколько важных этапов, чтобы стабилизировать состояние пациента, улучшить его самочувствие и снизить риски дальнейших осложнений.
    Разобраться лучше – нарколог на дом вывод самара

  23. Капельница от похмелья — это медицинский способ восстановления организма после алкогольной интоксикации, который позволяет быстро устранить симптомы и нормализовать состояние. В отличие от домашних методов, инфузионная терапия воздействует на причину ухудшения самочувствия, а не только на внешние проявления. В наркологической клинике «Похмельная служба» процедура проводится с участием врача, который контролирует состояние пациента на каждом этапе.
    Получить дополнительную информацию – http://kapelnicza-ot-pokhmelya-voronezh-6.ru/

  24. Капельница от похмелья нужна не только в случаях тяжёлой интоксикации, но и при более лёгких симптомах, когда пациент ощущает себя уставшим и измотанным, но не может справиться с проблемами самостоятельно. Некоторые из симптомов, при которых капельница может быть особенно полезна, включают:
    Исследовать вопрос подробнее – капельница от похмелья

  25. Запой сопровождается выраженной интоксикацией, нарушением сна, нестабильностью давления и изменениями в работе нервной системы. При длительном течении состояние может ухудшаться, и самостоятельный выход становится затруднённым. В таких случаях стационар рассматривается как пространство, где можно безопасно стабилизировать показатели и обеспечить постепенное восстановление.
    Разобраться лучше – вывод из запоя дешево нижний новгород

  26. Выезд нарколога на дом в Самаре — это комплексный подход к лечению, который включает несколько этапов. Врач, приехавший на место, не ограничивается одной процедурой, а проводит полноценный осмотр, диагностирует состояние пациента, определяет причину ухудшения самочувствия и подбирает индивидуальную терапию. Наиболее часто при выезде нарколога на дом используются капельницы, антиеметики и препараты для стабилизации состояния пациента, снятия симптомов абстиненции и улучшения общего самочувствия.
    Получить дополнительные сведения – http://www.domen.ru

  27. Капельница рекомендуется в тех случаях, когда симптомы похмелья становятся настолько выраженными, что человек не в состоянии справиться с ними самостоятельно, и необходима квалифицированная помощь, например, в стационаре. Это может быть сильная головная боль, многократная рвота, головокружение, слабость, а также другие признаки алкогольной интоксикации. Капельница быстро помогает снять эти симптомы, восстановив нормальное состояние организма.
    Получить дополнительную информацию – капельница от похмелья анонимно самара

  28. Калибровочные гири для весов нужного класса точности и номинальной массы для калибровки весов.
    В нашей компании можно купить калибровочные гири классов точности E1, E2, F1, F2, M1, M2.
    Чем выше класс точности, тем меньше будет разница между номинальным и действительным значениями массы калибровочной гири.

  29. Капельница помогает организму быстрее справиться с этими симптомами и восстановить нормальное функционирование, а также значительно снижает время, необходимое для полного выздоровления. Даже при значительном похмелье, как показывает практика, пациент уже через несколько часов чувствует значительное улучшение. Важно учитывать противопоказания к проведению процедуры, однако все услуги могут быть предоставлены анонимно. При необходимости подключается психиатр для более комплексной оценки состояния пациента.
    Узнать больше – http://kapelnicza-ot-pokhmelya-nizhnij-novgorod.ru/

  30. Калибровочные гири для весов нужного класса точности и номинальной массы для калибровки весов.
    В нашей компании можно купить гири для калибровки весов классов точности E1, E2, F1, F2, M1, M2.
    Чем выше класс точности, тем меньше будет разница между номинальным и действительным значениями массы калибровочной гири.

  31. Ситуации, когда требуется срочный вызов нарколога на дом в Самаре, как правило, связаны с острыми проявлениями алкогольной или наркотической интоксикации, а также с ухудшением общего состояния пациента на фоне длительного употребления психоактивных веществ. Важно понимать, что своевременное вмешательство специалиста позволяет предотвратить развитие тяжелых осложнений, включая нарушения работы сердечно-сосудистой системы, дыхания и центральной нервной системы.
    Подробнее тут – нарколог на дом цена самара

  32. Капельница от похмелья — это не просто средство для снятия симптомов, но и эффективный способ быстрого восстановления организма после алкогольной интоксикации. В наркологической клинике «Частный медик 24» в Екатеринбурге мы предоставляем услугу выезда нарколога на дом, что позволяет пациентам получить необходимую медицинскую помощь, не покидая комфорт своей обстановки. Это особенно важно в случае, если состояние пациента серьёзно ухудшилось, и он не может поехать в клинику самостоятельно.
    Исследовать вопрос подробнее – http://www.domen.ru

  33. Эти компоненты вводятся в организме пациента постепенно, что позволяет обеспечить мягкое восстановление без резких скачков состояния. В отличие от интенсивных процедур, такой подход гарантирует, что организм восстанавливается более комфортно, не подвергаясь излишнему стрессу.
    Получить больше информации – http://kapelnicza-ot-pokhmelya-samara-12.ru

  34. Капельница от похмелья — это медицинская процедура, направленная на устранение последствий алкогольной интоксикации и восстановление работы организма. В отличие от домашних методов, инфузионная терапия позволяет воздействовать на причину состояния, а не только на его проявления. В наркологической клинике «Похмельная служба» капельная терапия проводится с выездом специалиста на дом, что позволяет начать лечение без задержек и в комфортных условиях.
    Получить дополнительные сведения – капельница от похмелья анонимно в воронеже

  35. Капельница от запоя с детоксикацией организма в Нижнем Новгороде представляет собой одну из самых эффективных процедур для быстрого улучшения состояния пациента, страдающего от алкогольной зависимости. Такой подход направлен не только на устранение токсинов, но и на восстановление нормального функционирования внутренних органов, которые пострадали от длительного употребления алкоголя.
    Получить больше информации – капельницы от запоя вызов в нижнем новгороде

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注