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

15,442 条评论

  3. Обзор посвящён процессу восстановления после зависимостей. Мы расскажем о различных этапах реабилитации, поддерживающих ресурсах и важности мотивации в достижении устойчивого выздоровления.
    Подробнее – прокапаться от алкоголя воронеж

  4. В этой статье представлен занимательный и актуальный контент, который заставит вас задуматься. Мы обсуждаем насущные вопросы и проблемы, а также освещаем истории, которые вдохновляют на действия и изменения. Узнайте, что стоит за событиями нашего времени!
    Есть чему поучиться – капельница на дому в воронеже цены

  6. 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.кракен ссылка vk2 top

  9. Эта статья погружает вас в увлекательный мир знаний, где каждый факт становится открытием. Мы расскажем о ключевых исторических поворотных моментах и научных прорывах, которые изменили ход цивилизации. Поймите, как прошлое формирует настоящее и как его уроки могут помочь нам строить будущее.
    Есть чему поучиться – алкогольная капельница на дому

  11. В этой статье собраны факты, которые освещают целый ряд важных вопросов. Мы стремимся предложить читателям четкую, достоверную информацию, которая поможет сформировать собственное мнение и лучше понять сложные аспекты рассматриваемой темы.
    Раскрыть тему полностью – нарколог на дом клиника

  12. Whats up this is kinda of off topic but I was wanting to know if blogs use WYSIWYG editors or if you have to manually code with HTML. I’m starting a blog soon but have no coding know-how so I wanted to get advice from someone with experience. Any help would be enormously appreciated!

  13. Публикация знакомит читателей с различными подходами к реабилитации. От традиционных методов до современных программ — вы узнаете, как выбрать оптимальный путь к выздоровлению и преодолеть препятствия на этом пути.
    Изучить аспект более тщательно – похмелье капельница вызвать

  15. Автокредит больше не по силам? Даже если машина в залоге или авто уже нет, вы можете пройти процедуру банкротства и законно списать долги. Переходите по запросу адвокат по банкротству с автокредитом. Разберём вашу ситуацию, оценим риски, расскажем, можно ли сохранить автомобиль и какие варианты подойдут именно вам. Консультация юриста по банкротству — быстро, конфиденциально и без скрытых условий.

  19. Its like you read my mind! You seem to know a lot 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 excellent blog. A fantastic read. I’ll definitely be back.

  21. Автокредит больше не по силам? Даже если машина в залоге или авто уже нет, вы можете пройти процедуру банкротства и законно списать долги. Переходите по запросу можно ли сделать банкротство если есть автокредит. Разберём вашу ситуацию, оценим риски, расскажем, можно ли сохранить автомобиль и какие варианты подойдут именно вам. Консультация юриста по банкротству — быстро, конфиденциально и без скрытых условий.

  23. Hello colleagues, how is the whole thing, and what you want to say concerning this paragraph, in my view its truly remarkable for me.

  24. В Санкт-Петербурге вывод из запоя на дому рассматривается, когда состояние пациента позволяет проводить лечение вне стационара, но требует контроля специалиста. Врач оценивает общее состояние, длительность запоя и выраженность симптомов, после чего принимает решение о формате помощи при алкоголизме. Важно, что лечение начинается сразу после осмотра, без необходимости ожидания госпитализации. При необходимости можно заказать услуги на сайте клиники или получить консультацию специалистов.
    Углубиться в тему – вывод из запоя на дому анонимно

  25. За выездом врача обращаются в тех случаях, когда человеку тяжело добраться до клиники, он ослаблен после нескольких дней употребления спиртного или родственникам важно быстрее получить медицинскую консультацию на месте. После осмотра определяют, допустим ли домашний формат, требуется ли капельница, достаточно ли наблюдения на дому или нужен другой объем помощи. Если эпизоды повторяются, в дальнейшем могут обсуждаться лечение алкоголизма, кодирование, участие психолога, реабилитация и более широкая программа помощи при зависимости. Уже на этапе первичного обращения нередко уточняют, как вызвать специалиста, какие услуги доступны на дому и в каких случаях вывод из запоя рассматривают не дома, а в стационаре.
    Подробнее можно узнать тут – вызов нарколога на дом в екатеринбурге

  26. 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.кракен ссылка vk2 top

  27. Фармакологическая поддержка в стационаре направлена на решение конкретных клинических задач: восполнение дефицита жидкости и электролитов, защиту гепатоцитов, нормализацию сна, снижение тревожности и купирование болевого синдрома. Стандартная капельница для вывода из запоя включает кристаллоиды для восстановления объема циркулирующей крови, витамины группы B и C для поддержки метаболизма, гепатопротекторы для снижения токсической нагрузки, седативные и противорвотные препараты для стабилизации нервной системы. При выраженном похмелья или тяжелой абстиненции могут назначаться препараты для коррекции нейромедиаторного обмена, однако их применение строго дозируется и контролируется. Дозировки корректируются ежедневно на основе динамики показателей, что обеспечивает безопасность и эффективность терапии без перегрузки организма. Стандарты качества в клинике «Стармед» исключают «универсальные» схемы и требуют строгого врачебного контроля на каждом этапе инфузии.
    Исследовать вопрос подробнее – https://vyvod-iz-zapoya-v-staczionare-nizhnij-novgorod-6.ru/

  28. Нарколог на дом в Екатеринбурге — это формат помощи, который рассматривают в тех случаях, когда после употребления алкоголя больному требуется врачебный осмотр без поездки в клинику. Обычно речь идет о запое, выраженном похмельном синдроме, обезвоживании, слабости, треморе, тревоге, бессоннице, скачках давления, сердцебиении и общем ухудшении самочувствия. В такой ситуации состояние оценивают на месте и определяют, допустима ли помощь дома или нужен другой объем наблюдения.
    Узнать больше – нарколог на дом в екатеринбурге

  29. Эта услуга позволяет людям, которые не могут или не хотят покидать свой дом, получить профессиональную помощь и избавиться от зависимости без госпитализации. К тому же, вывод из запоя на дому позволяет избежать стресса, связанного с нахождением в медицинских учреждениях, при этом можно заказать вызов специалистов с учетом их опыта и лет работы, а также данных больного.
    Получить больше информации – вывод из запоя на дому

  30. Процедура начинается с осмотра пациента. Врач оценивает основные показатели, включая давление и пульс, а также выраженность симптомов. После этого формируется состав капельницы и определяется тактика лечения, что позволяет эффективно провести вывод из запоя.
    Получить больше информации – капельница от похмелья анонимно воронеж

  31. 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.
    Не упусти шанс – выведение из запоя екатеринбург

  33. В клинике применяются современные медицинские технологии, направленные на восстановление организма и стабилизацию психоэмоционального состояния. Ниже представлена таблица с описанием основных методов и их терапевтического значения.
    Получить дополнительную информацию – наркологическая клиника тольятти

  34. Этапный подход позволяет достичь полного восстановления организма и избежать осложнений, связанных с резким прекращением употребления алкоголя. Каждый шаг фиксируется врачами, а коррекция терапии проводится по показаниям.
    Детальнее – вывод из запоя капельница

  35. Этот информационный материал собраны данные, которые помогут лучше понять текущие тенденции и процессы в различных сферах жизни. Мы предоставляем четкий анализ, графики и примеры, чтобы информация была не только понятной, но и практичной для принятия решений.
    Узнать больше – капельница при похмелье

  37. 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.
    Ознакомиться с деталями – капельница от похмелья цена самара

  40. 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 – narkologicheskaya-pomoshh-nizhnij-novgorod-8.ru/

  41. Клиника «АмурМед Контур» в Хабаровске предлагает комплексную детоксикацию организма, которая включает инфузионную терапию, стабилизацию жизненно важных показателей и коррекцию эмоционального состояния. Каждому пациенту подбирается индивидуальная схема капельниц с учётом возраста, массы тела, стажа употребления алкоголя и хронических заболеваний. Процедуры проводятся в условиях полной конфиденциальности и под постоянным наблюдением специалистов. Медицинская команда контролирует артериальное давление, уровень сатурации, частоту пульса и показатели крови на протяжении всего периода восстановления.
    Получить больше информации – наркология вывод из запоя хабаровск

  45. В этой статье собраны факты, которые освещают целый ряд важных вопросов. Мы стремимся предложить читателям четкую, достоверную информацию, которая поможет сформировать собственное мнение и лучше понять сложные аспекты рассматриваемой темы.
    Получить дополнительные сведения – частный нарколог

  47. Первый этап вывода из запоя на дому – это первичная оценка состояния пациента. Врач, прибывший на вызов, осматривает пациента, проверяет уровень алкоголя в крови, измеряет артериальное давление, пульс и температуру. Это необходимо для того, чтобы определить степень алкогольной интоксикации и выбрать правильную тактику лечения.
    Получить больше информации – вывод из запоя на дому екатеринбург

  48. Затяжной запой — это не бытовая слабость, а медицинское состояние, требующее профессионального вмешательства. Когда организм истощен длительной интоксикацией, нарушен сон, отсутствует аппетит, а попытки самостоятельно прекратить употребление сопровождаются тремором, тревогой и скачками давления, единственным безопасным решением становится стационарная детоксикация. Наркологическая клиника «Элегия Мед» в Санкт-Петербурге предоставляет безопасную детоксикацию, индивидуальную медикаментозную терапию и всестороннюю поддержку специалистов на всех этапах восстановления. Мы работаем круглосуточно, обеспечивая быстрое реагирование на обращения, четкую диагностику при поступлении и прозрачное взаимодействие с родственниками. Все процедуры выполняются с соблюдением протоколов доказательной медицины, стандартов Минздрава РФ и строгих правил конфиденциальности. Первичная оценка состояния начинается с дистанционной консультации, что позволяет врачам заранее подготовить необходимое оборудование и скорректировать план госпитализации еще до прибытия пациента. При необходимости позвонить на горячую линию или оформить вызов бригады, помощь доступна в любое время суток.
    Подробнее – быстрый вывод из запоя в стационаре в санкт-петербурге

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注