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

15,399 条评论

  1. Решение о помещении пациента в стационар принимается на основе объективных медицинских критериев, а не только по желанию родственников. К показаниям относятся: запой длительностью более трех суток, выраженные симптомы абстиненции, наличие в анамнезе алкогольных делириев или судорожных эпизодов, сопутствующие хронические заболевания печени, поджелудочной железы, сердца или нервной системы. Отдельным фактором выступает полинаркомания или сочетание алкогольной зависимости с приемом психофармакологических препаратов без назначения врача. В таких ситуациях риск развития тяжелых осложнений возрастает многократно, и амбулаторный формат не обеспечивает необходимого уровня контроля. Госпитализация позволяет провести полноценную диагностику, включая ЭКГ, экспресс-анализы крови, оценку неврологического статуса и мониторинг сатурации, что формирует точную картину состояния и исключает назначение шаблонных схем.
    Выяснить больше – вывод из запоя в стационаре клиника нижний новгород

  5. 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.
    Детальнее – наркологический центр в нижнем новгороде

  8. Эта статья подробно расскажет о процессе выздоровления, который включает в себя эмоциональную, физическую и психологическую реабилитацию. Мы обсуждаем значимость поддержки и наличие профессиональных программ. Читатели узнают, как строить новую жизнь и не возвращаться к старым привычкам.
    Уникальные данные только сегодня – капельница с похмелья

  11. Такой алгоритм помогает врачу быстро устранить симптомы и восстановить пациента без стресса. Процедура занимает от 40 до 90 минут, в зависимости от состояния и применяемых препаратов.
    Детальнее – http://narkolog-na-dom-tolyatti0.ru/tolyatti-narkologicheskij-dispanser/https://narkolog-na-dom-tolyatti0.ru

  17. Эти преимущества делают вывод из запоя на дому с медицинским контролем оптимальным решением для тех, кто хочет быстро и безопасно вернуться к нормальной жизни без необходимости посещать клинику.
    Получить дополнительные сведения – http://www.domen.ru

  19. Отдельно выделяют ситуации, когда родственники вызывают врача не только из-за текущего состояния, но и потому, что подобные эпизоды повторяются. Если накапливаются последствия алкоголизма, нарушается сон, меняется поведение, появляются устойчивые проблемы дома и в повседневной жизни, разовая помощь обычно рассматривается как первый этап последующей тактики. При тяжелом состоянии, признаках отравлении алкоголем или сочетании нескольких рисков сразу может понадобиться более интенсивное наблюдение в стационаре.
    Изучить вопрос глубже – https://narkolog-na-dom-ekaterinburg-3.ru/

  22. Вывод из запоя на дому с медицинским контролем — это услуга, которая позволяет пациентам избавиться от алкогольной зависимости в комфортных условиях своего дома. В Екатеринбурге эта услуга становится все более востребованной, поскольку она предоставляет безопасный и эффективный способ вывода человека из запоя, при этом не требуя госпитализации. Процедура сопровождается контролем квалифицированных специалистов, что минимизирует риски и ускоряет процесс восстановления.
    Получить больше информации – https://vyvod-iz-zapoya-na-domu-ekaterinburg-18.ru/

  24. В этой статье мы рассматриваем разные способы борьбы с алкогольной зависимостью. Обсуждаются методы лечения, программы реабилитации и советы для поддержки близких. Читатели получат информацию о том, как преодолеть зависимость и добиться успешного выздоровления.
    Подробнее можно узнать тут – наркологическая помощь в нижнем новгороде

  25. Вывод из запоя на дому с медицинским контролем — это услуга, которая позволяет пациентам избавиться от алкогольной зависимости в комфортных условиях своего дома. В Екатеринбурге эта услуга становится все более востребованной, поскольку она предоставляет безопасный и эффективный способ вывода человека из запоя, при этом не требуя госпитализации. Процедура сопровождается контролем квалифицированных специалистов, что минимизирует риски и ускоряет процесс восстановления.
    Узнать больше – http://www.domen.ru

  27. В Тольятти клиника «ВолгаМед Баланс» принимает пациентов круглосуточно, обеспечивая оперативное вмешательство при острых состояниях. Наркологическая помощь здесь организована на высоком медицинском уровне: процедуры проходят под наблюдением врачей, используются только сертифицированные препараты, а каждая манипуляция фиксируется в медицинской карте пациента. Это позволяет контролировать динамику восстановления и минимизировать риски осложнений. В клинике работают наркологи, терапевты, психиатры и психологи, что обеспечивает комплексный подход и эффективность лечения.
    Получить больше информации – http://narkologicheskaya-klinika-tolyatti0.ru/narkolog-tolyatti-otzyvy/

  29. За выездом врача чаще обращаются тогда, когда человеку тяжело добраться до клиники, он ослаблен после нескольких дней употребления алкоголя или родственникам важно быстрее понять, какая тактика будет безопасной. После осмотра можно определить, нужна ли капельница, достаточно ли детоксикации на дому, требуется ли повторное наблюдение, а в дальнейшем — консультация по лечению алкоголизма, кодирование или реабилитация. В части случаев уже первый звонок позволяет понять, идет ли речь только о временном ухудшении самочувствия или о состоянии, при котором может потребоваться вывод из запоя в стационаре.
    Получить больше информации – нарколог на дом цена в екатеринбурге

  30. Капельница от похмелья в Воронеже с оперативным выездом врача и устранением симптомов интоксикации в наркологической клинике «Похмельная служба»
    Подробнее тут – капельница от похмелья на дом

  31. В клинике «АвтоГрад МедСтаб» применяется комплексное лечение, направленное не только на выведение этанола, но и на восстановление функций всех систем организма. В таблице представлены ключевые терапевтические методы и их результаты.
    Получить дополнительную информацию – помощь вывод из запоя тольятти

  33. Помощь на дому рассматривают при состояниях, которые возникают после длительного употребления алкоголя или тяжелого алкогольного эпизода. Чаще всего это запой, выраженная интоксикация, бессонница, тревога, слабость, тремор, тошнота, сухость во рту, отсутствие аппетита, нестабильное давление и сердцебиение. Врачебный осмотр требуется в тех случаях, когда больному трудно восстановиться самостоятельно, а самочувствие продолжает ухудшаться.
    Получить дополнительную информацию – вызов нарколога на дом

  34. Этот информационный материал подробно освещает проблему наркозависимости, ее причины и последствия. Мы предлагаем информацию о методах лечения, профилактики и поддерживающих программах. Цель статьи — повысить осведомленность и продвигать идеи о необходимости борьбы с зависимостями.
    Читать далее > – платная наркологическая клиника

  35. В Тольятти клиника «ВолгаМед Баланс» принимает пациентов круглосуточно, обеспечивая оперативное вмешательство при острых состояниях. Наркологическая помощь здесь организована на высоком медицинском уровне: процедуры проходят под наблюдением врачей, используются только сертифицированные препараты, а каждая манипуляция фиксируется в медицинской карте пациента. Это позволяет контролировать динамику восстановления и минимизировать риски осложнений. В клинике работают наркологи, терапевты, психиатры и психологи, что обеспечивает комплексный подход и эффективность лечения.
    Изучить вопрос глубже – https://narkologicheskaya-klinika-tolyatti0.ru/narkologicheskaya-bolnicza-tolyatti/

  36. Этот краткий обзор предлагает сжатую информацию из области медицины, включая ключевые факты и последние новости. Мы стремимся сделать информацию доступной и понятной для широкой аудитории, что позволит читателям оставаться в курсе актуальных событий в здравоохранении.
    Ознакомьтесь поближе – лечение алкоголизма в нижнем новгороде клиники

  37. Процесс лечения в «ВолгаМед Баланс» выстроен логично и последовательно. Каждый этап направлен на достижение конкретных медицинских и психологических целей. Ниже приведена таблица, описывающая ключевые стадии терапии.
    Выяснить больше – анонимная наркологическая клиника тольятти

  38. Алкогольная интоксикация сопровождается накоплением токсинов, нарушением водно-солевого баланса и изменениями в работе нервной системы, что характерно для алкоголизма и состояний после запоя. Это проявляется головной болью, слабостью, тошнотой, сухостью во рту и нарушением сна. Капельница позволяет ускорить процессы очищения организма и стабилизировать состояние пациента под контролем врача, помогая человеку быстрее выйти из состояния запоев.
    Разобраться лучше – капельница от похмелья анонимно

  39. 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.
    Подробнее – нарколог вывод из запоя

  40. Выезд врача начинается с оценки состояния пациента. Доктора измеряют давление, пульс, оценивают уровень сознания и выраженность симптомов. После этого формируется план лечения, который реализуется сразу. Такой подход позволяет быстро перейти к стабилизации состояния человека.
    Получить дополнительную информацию – vyvod-iz-zapoya-na-domu-sankt-peterburg-11.ru/

  41. В данном обзоре представлены основные направления и тренды в области медицины. Мы обсудим актуальные проблемы здравоохранения, свежие открытия и новые подходы, которые меняют представление о лечении и профилактике заболеваний. Эта информация будет полезна как специалистам, так и широкой публике.
    Личный опыт — читайте сами – лечение алкогольной зависимости в нижнем новгороде

  42. В Воронеже круглосуточная помощь при похмелье востребована в ситуациях, когда симптомы появляются внезапно или усиливаются в ночное время, особенно в запое или после запоя. Врач проводит консультацию, оценивает состояние пациента и принимает решение о проведении инфузионной терапии. Такой подход позволяет своевременно устранить симптомы и предотвратить их дальнейшее развитие. При необходимости можно оставить заявку, уточнить цены или получить помощь бесплатно на первичном этапе.
    Исследовать вопрос подробнее – капельница от похмелья анонимно воронеж

  43. Вывод из запоя — это комплексная медицинская процедура, направленная на устранение интоксикации, стабилизацию состояния и восстановление нормальной работы организма. В клинике «АвтоГрад МедСтаб» в Тольятти данная помощь оказывается в условиях круглосуточного наблюдения и индивидуального подхода. Врачи-наркологи применяют сертифицированные препараты и безопасные методы дезинтоксикации, что позволяет быстро снять абстинентные симптомы, восстановить водно-солевой баланс и нормализовать работу нервной системы. Все процедуры проводятся анонимно, без постановки на учёт, с соблюдением медицинской этики и конфиденциальности.
    Подробнее – вывод из запоя с выездом в тольятти

  44. Quality articles is the crucial to attract the visitors to go to see the website, that’s what this web site is providing.

  45. Наркологическая клиника в Хабаровске решает несколько ключевых клинических задач, начиная от диагностики и заканчивая длительным наблюдением. В клинике «Северный Путь» акцент делается на точную оценку состояния пациента при поступлении, что позволяет корректно определить тактику терапии и прогноз восстановления.
    Подробнее тут – запой наркологическая клиника хабаровск

  49. 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.
    Получить больше информации – анонимный вывод из запоя на дому санкт-петербург

  50. В Санкт-Петербурге вывод из запоя на дому используется в ситуациях, когда состояние пациента требует медицинской помощи, но позволяет обойтись без лечения в стационаре. Врач проводит консультацию, оценивает длительность запоя, выраженность симптомов и общее состояние, анализируя данные пациента, после чего принимает решение о тактике лечения при алкоголизме. При необходимости можно оформить вызов специалиста или заказать услугу заранее.
    Детальнее – вывод из запоя на дому цена санкт-петербург

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注