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

18,995 条评论

  1. Статья посвящена анализу текущих трендов в медицине и их влиянию на жизнь людей. Мы рассмотрим новые технологии, методы лечения и значение профилактики в обеспечении долголетия и здоровья.
    Узнать напрямую – капельницы от похмелья в Курске

  2. Мы рассмотрим современные вызовы здравоохранения и пути их решения с помощью технологий и научных исследований. В статье собраны данные о новых лекарствах, методах диагностики и системном подходе к улучшению здоровья населения.
    Уточнить детали – капельница от запоя в Костроме

  3. 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.
    ТОП-5 причин узнать больше – капельницы от запоя в Курске

  4. The 2025/26 Premier League premier league tabella table, featuring the current standings, points totals, and match results. Follow the battle for the championship, European places, and league status. Game schedules, statistics, matchday overviews, and the latest season data are available.

  5. NBA standings https://nbi-tabella.hu match results, game schedule, and the latest basketball season news. Follow conference standings, player stats, game results, the tournament schedule, and all the important events of the National Basketball Association.

  6. The latest NBA http://www.nb1-tabella.hu standings with match results, schedule, and the latest basketball news. Learn about team and player achievements, track standings, explore statistics, and get highlights of the season’s most exciting games.

  7. Эта публикация исследует взаимосвязь зависимости и психологии. Мы обсудим, как психологические аспекты влияют на появление зависимостей и процесс выздоровления. Читатели смогут понять важность профессиональной поддержки и применения научных подходов в терапии.
    Ознакомиться с теоретической базой – наркологическая клиника в луганске

  8. В этой статье рассматриваются различные аспекты избавления от зависимости, включая физические и психологические методы. Мы обсудим поддержку, мотивацию и стратегии, которые помогут в процессе выздоровления. Читатели узнают, как преодолеть трудности и двигаться к новой жизни без зависимости.
    Жми сюда — получишь ответ – clinica plus

  9. Обзор посвящён процессу восстановления после зависимостей. Мы расскажем о различных этапах реабилитации, поддерживающих ресурсах и важности мотивации в достижении устойчивого выздоровления.
    Полная информация здесь – clinica plus в магадане

  10. В этой статье мы рассматриваем разрушительное влияние зависимости на жизнь человека. Обсуждаются аспекты, такие как здоровье, отношения и профессиональные достижения. Читатели узнают о необходимости обращения за помощью и о путях к восстановлению.
    Неизвестные факты о… – вывод из запоя в Москве

  11. Этот обзор посвящен успешным стратегиям избавления от зависимости, включая реальные примеры и советы. Мы разоблачим мифы и предоставим читателям достоверную информацию о различных подходах. Получите опыт многообразия методов и найдите подходящий способ для себя!
    Читать полностью – вывод из запоя на дому самара круглосуточно

  12. NBA standings http://www.nbi-tabella.hu/ match results, game schedule, and the latest basketball season news. Follow conference standings, player stats, game results, the tournament schedule, and all the important events of the National Basketball Association.

  13. NBA standings http://www.nbi-tabella.hu match results, game schedule, and the latest basketball season news. Follow conference standings, player stats, game results, the tournament schedule, and all the important events of the National Basketball Association.

  14. The latest NBA https://nb1-tabella.hu standings with match results, schedule, and the latest basketball news. Learn about team and player achievements, track standings, explore statistics, and get highlights of the season’s most exciting games.

  15. The latest NBA http://www.nb1-tabella.hu standings with match results, schedule, and the latest basketball news. Learn about team and player achievements, track standings, explore statistics, and get highlights of the season’s most exciting games.

  16. The 2025/26 Premier League premier-league-tabella hu table, featuring the current standings, points totals, and match results. Follow the battle for the championship, European places, and league status. Game schedules, statistics, matchday overviews, and the latest season data are available.

  17. The 2025/26 Premier League https://premier-league-tabella.hu/ table, featuring the current standings, points totals, and match results. Follow the battle for the championship, European places, and league status. Game schedules, statistics, matchday overviews, and the latest season data are available.

  18. Yesterday, while I was at work, my sister stole my iPad and tested to see if it can survive a thirty foot drop, just so she can be a youtube sensation. My apple ipad is now destroyed and she has 83 views. I know this is completely off topic but I had to share it with someone!

  19. В этой статье обсуждаются актуальные медицинские вопросы, которые волнуют общество. Мы обращаем внимание на проблемы, касающиеся здравоохранения и лечения, а также на новшества в области медицины. Читатели будут осведомлены о последних событиях и смогут следить за тенденциями в медицине.
    Узнай первым! – clinica plus

  20. Unquestionably consider that which you stated. Your favorite reason seemed to be at the web the simplest factor to remember of. I say to you, I certainly get irked whilst other people consider concerns that they just don’t recognize about. You controlled to hit the nail upon the highest as neatly as outlined out the entire thing with no need side-effects , other people can take a signal. Will likely be back to get more. Thanks

  21. Этот обзор сосредоточен на различных подходах к избавлению от зависимости. Мы изучим традиционные и альтернативные методы, а также их сочетание для достижения максимальной эффективности. Читатели смогут открыть для себя новые стратегии и подходы, которые помогут в их борьбе с зависимостями.
    Ссылка на источник – кодирование от алкоголизма в Курске

  22. Разработка интернет-магазина под ключ — эффективный способ вывести продажи в онлайн и расширить клиентскую базу. Переходите по запросу цена создания сайта магазина. Создаем современные, быстрые и удобные магазины с каталогом товаров, онлайн-оплатой, интеграцией с CRM и службами доставки. Адаптивный дизайн, SEO-оптимизация и готовность к продвижению помогут вашему бизнесу привлекать больше покупателей и увеличивать прибыль. Индивидуальные решения для любых ниш и масштабов бизнеса.

  23. Today, while I was at work, my sister stole my apple ipad and tested to see if it can survive a 25 foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now destroyed and she has 83 views. I know this is completely off topic but I had to share it with someone!

  24. Читатели получат представление о том, как современные технологии влияют на развитие медицины. Обсуждаются новые методы лечения, персонализированный подход и роль цифровых решений в повышении качества медицинских услуг.
    Что скрывают от вас? – krasnodar clinica plus

  25. Этот информативный текст сочетает в себе темы здоровья и зависимости. Мы обсудим, как хронические заболевания могут усугубить зависимости и наоборот, как зависимость может влиять на общее состояние здоровья. Читатели получат представление о комплексном подходе к лечению как физического, так и психического состояния.
    Смотрите также – капельница от запоя воронеж

  26. 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.
    Смотри, что ещё есть – вызов нарколога на дом

  27. В данной статье мы поговорим о будущем медицины, акцентируя внимание на прорывных разработках и их потенциале. Читатель узнает о новых подходах к лечению, роли искусственного интеллекта и возможностях персонализированной медицины.
    Следуйте по ссылке – kostroma clinica plus

  28. The other day, while I was at work, my cousin stole my iPad and tested to see if it can survive a 40 foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now broken and she has 83 views. I know this is entirely off topic but I had to share it with someone!

  29. Этот медицинский обзор сосредоточен на последних достижениях, которые оказывают влияние на пациентов и медицинскую практику. Мы разбираем инновационные методы лечения и исследований, акцентируя внимание на их значимости для общественного здоровья. Читатели узнают о свежих данных и их возможном применении.
    Погрузиться в научную дискуссию – капельницы от запоя в Курске

  30. В этом обзоре мы обсудим современные методы борьбы с зависимостями, включая медикаментозную терапию и психотерапию. Мы представим последние исследования и их результаты, чтобы читатели могли быть в курсе наиболее эффективных подходов к лечению и поддержке.
    Проверенные методы — узнай сейчас – кодирование по методу довженко цена

  31. В этой медицинской статье мы погрузимся в актуальные вопросы здравоохранения и лечения заболеваний. Читатели узнают о современных подходах, методах диагностики и новых открытий в научных исследованиях. Наша цель — донести важную информацию и повысить уровень осведомленности о здоровье.
    Подробнее можно узнать тут – Кодирование от алкоголизма

  32. 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.
    Откройте для себя больше – капельницы от похмелья в Курске

  33. Медицинская публикация представляет собой свод актуальных исследований, экспертных мнений и новейших достижений в сфере здравоохранения. Здесь вы найдете информацию о новых методах лечения, прорывных технологиях и их практическом применении. Мы стремимся сделать актуальные медицинские исследования доступными и понятными для широкой аудитории.
    А есть ли продолжение? – клиника плюс магадан

  34. NBA news nb2-tabella hu game results, schedules, and the latest season standings. Get the latest information on teams, players, and the tournament, analyze statistics, and follow the championship race and playoff progress.

  35. В этой статье рассматриваются различные аспекты избавления от зависимости, включая физические и психологические методы. Мы обсудим поддержку, мотивацию и стратегии, которые помогут в процессе выздоровления. Читатели узнают, как преодолеть трудности и двигаться к новой жизни без зависимости.
    Смотри, что ещё есть – clinica plus в луганске

  36. The latest Liverpool news liverpool-meccs hu fixtures, and season results. Get up-to-date information on team performances, lineup changes, player achievements, match statistics, and key events in English and European football.

  37. Yesterday, while I was at work, my sister stole my iPad and tested to see if it can survive a 40 foot drop, just so she can be a youtube sensation. My iPad is now broken and she has 83 views. I know this is entirely off topic but I had to share it with someone!

  38. Liverpool’s league table https://liverpool-tabella.hu shows the team’s current standings, points earned, and form. Follow the team’s latest match results, win/loss statistics, season dynamics, and the battle for top spots in the standings.

  39. NBA news nb2 tabella game results, schedules, and the latest season standings. Get the latest information on teams, players, and the tournament, analyze statistics, and follow the championship race and playoff progress.

  40. NBA news https://nb2-tabella.hu game results, schedules, and the latest season standings. Get the latest information on teams, players, and the tournament, analyze statistics, and follow the championship race and playoff progress.

  41. Эта статья освещает различные аспекты освобождения от зависимости и пути к выздоровлению. Мы обсуждаем важность осознания своей проблемы и обращения за помощью. Читатели получат практические советы о том, как преодолевать трудности и строить новую жизнь без зависимости.
    Посмотреть подробности – вызвать врача нарколога на дом москва недорого

  42. The latest Liverpool news https://liverpool-meccs.hu fixtures, and season results. Get up-to-date information on team performances, lineup changes, player achievements, match statistics, and key events in English and European football.

  43. The latest Liverpool news https://liverpool-meccs.hu fixtures, and season results. Get up-to-date information on team performances, lineup changes, player achievements, match statistics, and key events in English and European football.

  44. Liverpool’s league table https://liverpool-tabella.hu shows the team’s current standings, points earned, and form. Follow the team’s latest match results, win/loss statistics, season dynamics, and the battle for top spots in the standings.

  45. Liverpool’s league table https://liverpool-tabella.hu shows the team’s current standings, points earned, and form. Follow the team’s latest match results, win/loss statistics, season dynamics, and the battle for top spots in the standings.

  46. 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.
    Связаться за уточнением – вывод из запоя на дому в Костроме

  48. В этой статье мы рассмотрим современные достижения в области медицины, включая инновационные методы лечения и диагностики. Мы обсудим важность профилактики заболеваний и роль технологий в улучшении качества здравоохранения. Читатели узнают о влиянии медицины на повседневную жизнь и ее значение для современного общества.
    Полезно знать – clinica plus

  50. I really like how this post keeps the information well explained and accessible while still making the discussion feel thoughtful and engaging, which is something that helps readers stay interested and involved throughout the entire post.

    https://share.google/Bm9tg1hrEm0isnFsS

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注