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

15,534 条评论

  2. Откройте для себя скрытые страницы истории и малоизвестные научные открытия, которые оказали колоссальное влияние на развитие человечества. Статья предлагает свежий взгляд на события, которые заслуживают большего внимания.
    Познакомиться с результатами исследований – нарколог на дом срочно

  7. Если пациент не может самостоятельно выйти из запоя или симптомы похмелья слишком сильны, вызов нарколога для вывода из запоя на дому с детоксикацией помогает избежать осложнений и минимизировать риски для здоровья. Врач на дому подберет индивидуальный план лечения и проведет все необходимые процедуры для безопасного восстановления организма.
    Узнать больше – вывод из запоя на дому круглосуточно в екатеринбурге

  8. Hey There. I found your blog using msn. This is a very well written article. I’ll make sure to bookmark it and come back to read more of your useful information. Thanks for the post. I will definitely return.

  11. Вывод из запоя в Ставрополе проводится с использованием сертифицированных препаратов, которые действуют мягко, не вызывая резких перепадов давления или побочных эффектов. Перед началом лечения врач проводит диагностику — измеряет пульс, артериальное давление, уровень насыщения крови кислородом, оценивает состояние печени и почек. Только после этого подбирается схема терапии. Такой подход снижает риски осложнений и гарантирует безопасное восстановление.
    Подробнее – вывод из запоя на дому в ставрополе

  12. Мы предлагаем вам окунуться в океан любопытных фактов и вдохновляющих историй. Эта публикация поможет расширить горизонты, разбудить интерес к науке и истории и увидеть мир с новой стороны.
    Узнать больше – вывод из запоя на дому недорого

  14. Совместное банкротство супругов — законный способ списать долги семьи через одну процедуру. Переходите по запросу можно ли оформить банкротство если получаешь детские пособия. Поможем подготовить документы, учесть общее имущество, защитить ваши интересы в суде и пройти процедуру с минимальными рисками. Консультация юриста — первый шаг к финансовому освобождению.

  16. Вывод из запоя на дому с детоксикацией необходим в тех случаях, когда человек страдает от длительного употребления алкоголя, и его состояние требует профессионального вмешательства, включая случаи наркомании. Такое состояние, как правило, сопровождается выраженными симптомами абстиненции, такими как головная боль, тошнота, рвота, тремор, а также психоэмоциональными расстройствами — тревожностью, депрессией или галлюцинациями. В этих случаях вывод из запоя на дому с детоксикацией становится оптимальным решением, позволяющим быстро снять симптомы и вернуть пациента к нормальной жизни, при этом учитываются данные больного и актуальная цена лечения.
    Получить дополнительные сведения – нарколог на дом вывод из запоя екатеринбург

  17. Публикация приглашает вас исследовать неизведанное — от древних тайн до современных достижений науки. Вы узнаете, как случайные находки превращались в революции, а смелые мысли — в новые эры человеческого прогресса.
    Перейти к статье – нарколога на дом

  18. Тактика подбирается индивидуально и зависит от тяжести состояния, сопутствующих заболеваний и переносимости препаратов. Ниже представлены базовые компоненты, которые часто включаются в схемы лечения при запойных состояниях.
    Разобраться лучше – вывод из запоя вызов город

  20. Этот увлекательный информационный материал подарит вам массу новых знаний и ярких эмоций. Мы собрали для вас интересные факты и сведения, которые обогатят ваш опыт. Откройте для себя увлекательный мир информации и насладитесь процессом изучения!
    Всё, что нужно знать – выведение из запоя больница

  21. В данной обзорной статье представлены интригующие факты, которые не оставят вас равнодушными. Мы критикуем и анализируем события, которые изменили наше восприятие мира. Узнайте, что стоит за новыми открытиями и как они могут изменить ваше восприятие реальности.
    Получить дополнительную информацию – наркология вывод из запоя в стационаре

  24. Главные задачи детоксикации при запое — безопасно снизить концентрацию токсичных метаболитов, восстановить водно-электролитный баланс, уменьшить перегрузку сердечно-сосудистой системы и вернуть физиологию сна. Мы начинаем с медленного стартового объёма инфузии, чтобы оценить переносимость, затем переходим к основной фазе и при необходимости к постинфузионной поддержке. Во время сеанса контролируются витальные показатели, динамика симптомов (тремор, тошнота, головная боль, фотофобия, тревога), а также «поведенческие» маркеры — способность расслабиться, усидеть спокойно, засыпать без «рывков».
    Исследовать вопрос подробнее – вывод из запоя с выездом в каменске-уральске

  25. Если к «окну оценки» улучшение ниже ожидаемого, меняем один параметр — скорость/состав инфузии, время приёма препаратов или порядок модулей — и назначаем новое окно. Так видно реальный вклад каждого шага и не возникает «снежный ком» вмешательств.
    Подробнее можно узнать тут – вывод из запоя вызов в петрозаводске

  29. В этом информативном обзоре собраны самые интересные статистические данные и факты, которые помогут лучше понять текущие тренды. Мы представим вам цифры и графики, которые иллюстрируют, как развиваются различные сферы жизни. Эта информация станет отличной основой для глубокого анализа и принятия обоснованных решений.
    Связаться за уточнением – вывод из запоя на дому круглосуточно

  31. Решение о помещении пациента в стационар принимается на основе объективных медицинских критериев, а не только по желанию родственников. К показаниям относятся: запой длительностью более 72 часов, выраженная абстиненция с тахикардией, артериальной гипертензией, профузным потоотделением, наличие в анамнезе алкогольных делириев или судорожных эпизодов, сопутствующие хронические заболевания печени, сердца, поджелудочной железы. При отравление продуктами распада этанола, когда интоксикация затрагивает несколько систем одновременно, резкое прекращение употребления без медицинской поддержки может спровоцировать отек мозга, острую сердечную недостаточность или желудочно-кишечное кровотечение. При сочетанных расстройствах, когда в анамнезе присутствует наркомании, протоколы адаптируются под специфику психоактивных соединений и включают усиленный нейрологический контроль. Стационар позволяет провести полноценную диагностику, включая ЭКГ, экспресс-анализы крови и мониторинг сатурации, что формирует точную картину состояния и исключает шаблонные назначения.
    Разобраться лучше – вывод из запоя в стационаре в санкт-петербурге

  32. «УралДетокс Центр» выстраивает выездную помощь так, чтобы вывести из запоя безопасно, деликатно и без лишних стрессов. Наша выездная бригада приезжает с портативным оборудованием, запускает персонализированную инфузионную терапию, контролирует витальные показатели и сопровождает пациента до стабилизации состояния. Мы не используем «универсальные коктейли» — каждый компонент подбирается под текущие симптомы и сопутствующие заболевания, а эффективность оценивается по заранее оговорённым маркерам: частота пульса, артериальное давление, выраженность тремора, тошнота, сон и дневная ясность.
    Подробнее можно узнать тут – https://vyvod-iz-zapoya-pervouralsk0.ru/vyvod-iz-zapoya-na-domu-pervouralsk/

  33. Наркологическая клиника «Трезвый Север» организует быстрый и безопасный вывод из запоя с круглосуточным выездом врача, индивидуальными капельницами и бережной психоподдержкой. Мы работаем по принципу «одно вмешательство — одна цель — один маркер результата»: так пациент видит логику лечения, а команда гибко подстраивает тактику под реальную динамику — без избыточных назначений и суеты. В основе — деликатная логистика, анонимность и пошаговое восстановление сна, гидратации, электролитного баланса и нервной регуляции.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя цена в петрозаводске

  36. Эта публикация погружает вас в мир увлекательных фактов и удивительных открытий. Мы расскажем о ключевых событиях, которые изменили ход истории, и приоткроем завесу над научными достижениями, которые вдохновили миллионы. Узнайте, чему может научить нас прошлое и как применить эти знания в будущем.
    См. подробности – вывод из алкогольного запоя на дому

  37. Вывод из запоя на дому требуется в тех случаях, когда человек сталкивается с длительным непрерывным употреблением алкоголя, которое приводит к тяжелым последствиям для организма. Это состояние опасно не только для здоровья, но и для жизни, поэтому быстрое вмешательство специалистов необходимо, при этом можно заказать наркологическая помощь. Врач на дому помогает пациенту выйти из запоя безопасно, минимизируя риски для его здоровья, что является особенно важно для больного, включая случаи наркомании, а также с учетом его данных, возраста (в том числе после 40–50 лет) и актуальной цена лечения для тех, кто не хочет или не может пройти лечение в стационаре.
    Узнать больше – http://vyvod-iz-zapoya-na-domu-ekaterinburg-16.ru/

  38. Врачи «СтаврМед Центра» работают круглосуточно, обеспечивая выезд нарколога на дом в течение короткого времени. Пациент может получить помощь в привычных условиях, не подвергаясь стрессу, связанному с госпитализацией. Все процедуры проводятся анонимно, с сохранением врачебной тайны. Благодаря такому подходу, лечение становится не только эффективным, но и максимально комфортным для человека, который решил прекратить запой и начать восстановление.
    Подробнее – http://www.domen.ru

  39. Команда клиники включает врачей-наркологов и психиатров, клинических психологов, специалистов по зависимости, выездных медсестёр и координаторов маршрута. Все решения принимаются мультидисциплинарно — это значит, что медицинский и психотерапевтический блоки «стыкуются» между собой, а рекомендации не противоречат друг другу. Мы уделяем внимание сенсорной среде: мягкий свет, тишина, регламент вечернего отделения шумов, чтобы медикаментозная поддержка не «сгорала» под стрессом.
    Разобраться лучше – https://narcologicheskaya-klinika-pervouralsk0.ru/pervouralsk-narkologicheskij-dispanser

  40. Если у пациента наблюдаются эти симптомы, важно своевременно обратиться к специалисту для назначения вывода из запоя на дому, что поможет предотвратить более серьезные осложнения и ускорить процесс восстановления, при этом можно заранее заказать помощь с учетом возраста пациента (в том числе после 40–50 лет), данных больного и особенностей его состояния.
    Исследовать вопрос подробнее – анонимный вывод из запоя на дому в екатеринбурге

  41. I feel this is among the such a lot important information for me. And i’m satisfied reading your article. But want to commentary on some basic issues, The site style is wonderful, the articles is in reality excellent : D. Just right job, cheers

  43. Для жителей Петрозаводска организован приём без очередей и «тихий» маршрут: короткий телефонный скрининг, согласованное окно приезда, приватная регистрация и старт терапии в тот же день. Вход — отдельный, кабинеты — изолированные, регистратура работает без громких объявлений. Документы составляются в нейтральной терминологии, доступ к карте пациента разграничен по ролям. Такой формат снижает тревогу и позволяет начать лечение именно тогда, когда мотивация хрупка и опоры особой важности — вечером, в выходные и праздничные дни.
    Исследовать вопрос подробнее – частная наркологическая клиника

  44. Этот информационный обзор станет отличным путеводителем по актуальным темам, объединяющим важные факты и мнения экспертов. Мы исследуем ключевые идеи и представляем их в доступной форме для более глубокого понимания. Читайте, чтобы оставаться в курсе событий!
    Смотрите также… – выезд нарколога круглосуточно

  45. Уже при первичном звонке мы собираем ключевую информацию: длительность употребления, типы веществ, сопутствующие заболевания, прошлые реакции на лекарства, эпизоды судорог и психозов, недавние значения АД/ЧСС. Это позволяет подготовить персональный стартовый протокол ещё до визита: поставить цель на первые 72 часа, определить метрики (сон, «тяга», дневная энергия), запланировать вечерний ритуал и расписать дистанционные чек-ины. Прозрачность шагов снижает тревогу у пациента и семьи и повышает соблюдаемость — фундамент устойчивого результата.
    Подробнее тут – http://narkologicheskaya-klinika-kamensk-uralskij0.ru

  46. Для жителей Петрозаводска организован приём без очередей и «тихий» маршрут: короткий телефонный скрининг, согласованное окно приезда, приватная регистрация и старт терапии в тот же день. Вход — отдельный, кабинеты — изолированные, регистратура работает без громких объявлений. Документы составляются в нейтральной терминологии, доступ к карте пациента разграничен по ролям. Такой формат снижает тревогу и позволяет начать лечение именно тогда, когда мотивация хрупка и опоры особой важности — вечером, в выходные и праздничные дни.
    Подробнее – наркологические клиники алкоголизм петрозаводск

  47. Инфузионная терапия в «ТагилМед Реал» — это точный инструмент под конкретный запрос: обезвоживание, вегетативная нестабильность, нарушения сна, «утренний туман». Состав и дозировки подбирает врач с учётом возраста, коморбидности и лекарственных взаимодействий. Важно понимать: больше компонентов не значит лучше; главная ценность — фокус и безопасность.
    Подробнее тут – http://narkologicheskaya-klinika-nizhnij-tagil0.ru

  49. Tremendous issues here. I’m very satisfied to see your post.
    Thank you a lot and I’m looking forward to touch you.

    Will you kindly drop me a e-mail?

  50. В этой статье рассматриваются актуальные вопросы, связанные с развитием медицинской науки и её внедрением в повседневную практику. Особое внимание уделено вопросам профилактики, ранней диагностики и использованию технологий для улучшения здоровья человека.
    Наши рекомендации — тут – нарколог стационар

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注