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

26,489 条评论

  1. Лечение начинается с оценки клинической картины. Врач-нарколог проводит осмотр, при необходимости назначает обследование, ЭКГ, анализы, тест на употребление веществ, проверяет основные показатели, уточняет данные о принимаемых лекарствах, хронических диагнозах, аллергии, опыте кодирования и прошлых попытках остановиться. На этой основе назначается детоксикация: витаминно-минеральный раствор, средства для восстановления водно-солевого баланса, успокоительные препараты, нейропротекторы, кардиопротекторы, гепатопротекторы и другие медикаменты, которые улучшают самочувствие, поддерживают функции головного мозга, печени, сердца и нервной системы.
    Получить дополнительные сведения – https://vyvod-iz-zapoya-v-lyubercah14-4.ru

  2. Обращение в клинику необходимо, если самочувствие ухудшается, период запоя длится несколько дней, появляется слабость, тревога, бессонница, тошнота или признаки алкогольной абстиненции. Врач оценивает самочувствие, уточняет стаж употребления, возраст, хронические болезни и прошлый опыт лечения. Если человек пьет долго и самостоятельно выйти из запоя не может, вызов нарколога на дому помогает быстро начать лечение.
    Выяснить больше – вывод из запоя капельница

  3. Hmm is anyone else experiencing problems with the pictures on this blog loading? I’m trying to find out if its a problem on my end or if it’s the blog. Any feedback would be greatly appreciated.

  4. Особую опасность представляет белая горячка (алкогольный психоз). У пациента возникают галлюцинации, приступы паники, агрессивное поведение, дезориентация во времени и пространстве. Это состояние требует незамедлительного вмешательства врача, так как человек может представлять опасность для себя и окружающих.
    Исследовать вопрос подробнее – http://narcolog-na-dom-novokuznetsk00.ru

  5. В любое время врач-нарколог приедет на дом для постановки капельниц, с помощью которых проводится очищение организма и снятие алкогольной интоксикации. Формат на дому удобен, если больному сложно ехать в центр, он ослаблен, страдает от бессонницы или хочет получить помощь в домашних условиях рядом с родственниками. При признаках инсульта, судорог, припадков, суицидальных высказываний, тяжелой рвоты, психоза или угрозы смерти требуется не домашний детокс, а стационар клиники с круглосуточным врачебным контролем.
    Подробнее – вывод из запоя капельница

  6. Нужна бесплатная юридическая консультация? Переходите по запросу бесплатная помощь юриста по телефону горячей линии в Туле и получите помощь опытных правозащитников в любой области права: семейные споры, долги и кредиты, недвижимость, трудовые конфликты, защита прав потребителей и многое другое. Задайте вопрос онлайн или по телефону и получите подробный разбор вашей ситуации и рекомендации адвоката по дальнейшим действиям. Консультация проводится бесплатно и конфиденциально.

  7. Наркологическая служба работает круглосуточно, включая выходные дни. Вызов можно оформить на дому в Химках либо обратиться в частный центр для лечения в стационаре. Нарколог проводит осмотр, собирает анамнез, уточняет возраст, длительность запоя, количество выпитого, наличие хронических заболеваний, аллергии и противопоказания. На основе данных диагностики специалист индивидуально подбирает препараты, определяет безопасную дозу и контролирует состояние больного во время процедуры. Анонимность обращения, конфиденциальность персональных данных и отсутствие постановки на государственный учет помогают получить помощь без лишней огласки.
    Углубиться в тему – vrach-vyvod-iz-zapoya

  8. If some one needs expert view concerning blogging and site-building afterward i advise him/her to go to see this weblog, Keep up the nice work.

  9. Снятие запоя – это не только прекращение приема спиртных напитков, но и целый комплекс мероприятий, включающий очищение и восстановление организма, а также нормализацию общего состояния больного. В современных условиях наркологическая клиника может предложить вывод из запоя на дому, лечение запоя в стационаре, капельницу, детоксикацию, медикаментозный курс, психологическую поддержку, кодирование, реабилитацию и дальнейшее сопровождение семьи. Такой подход позволяет не просто вывести человека из тяжелого состояния, а определить причины зависимости, подобрать индивидуально эффективное лечение алкоголизма и снизить вероятность повторного срыва.
    Подробнее – вывод из запоя на дому недорого анапа

  10. При необходимости применяется симптоматическое лечение для снижения болевого синдрома, устранения тошноты и рвоты, а также нормализации психоэмоционального состояния пациента. Врачи наркологи строго контролируют течение процедуры, что обеспечивает безопасность и снижает риски осложнений.
    Углубиться в тему – вывод из запоя анонимно

  11. Снятие запоя – это не только прекращение приема спиртных напитков, но и целый комплекс мероприятий, включающий очищение и восстановление организма, а также нормализацию общего состояния больного. В современных условиях наркологическая клиника может предложить вывод из запоя на дому, лечение запоя в стационаре, капельницу, детоксикацию, медикаментозный курс, психологическую поддержку, кодирование, реабилитацию и дальнейшее сопровождение семьи. Такой подход позволяет не просто вывести человека из тяжелого состояния, а определить причины зависимости, подобрать индивидуально эффективное лечение алкоголизма и снизить вероятность повторного срыва.
    Выяснить больше – нарколог на дом вывод из запоя в анапе

  12. Вывод из запоя в Мурманске представляет собой комплекс мероприятий, направленных на оказание медицинской помощи пациентам, находящимся в состоянии алкогольного отравления или длительного употребления спиртного. Процедура проводится с целью стабилизации состояния организма, предупреждения осложнений и минимизации риска развития тяжелых последствий алкоголизма.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя клиника в мурманске

  13. Вывод из запоя в Красногорске требуется, когда человек не может самостоятельно выйти из длительного употребления спиртного, тяжело переносит похмелье или чувствует резкое ухудшение самочувствия. Круглосуточная наркологическая помощь доступна на дому, амбулаторно и в клинике. Врач учитывает возраст, длительность запоя, количество алкогольных напитков, состояние сердечно-сосудистой системы, особенности психики и наличие хронических болезней. Лечение проводится анонимно, а выбранный стандарт помощи зависит от клинической картины.
    Получить дополнительные сведения – vyvod-iz-zapoya-krasnogorsk2.ru/

  14. В статье рассмотрим ключевые моменты, которые помогут сориентироваться при выборе капельницы от запоя, понять механизм действия и особенности процедуры, а также избежать типичных ошибок при обращении за медицинской помощью.
    Получить дополнительную информацию – капельница от запоя круглосуточно в первоуральске

  15. Все процедуры проводятся под круглосуточным наблюдением. Применяются инфузионные растворы, седативные и противосудорожные средства, а также поддерживающие препараты, позволяющие уменьшить нагрузку на жизненно важные органы.
    Исследовать вопрос подробнее – https://narkologicheskaya-klinika-volgograd9.ru

  16. Состояние запоя представляет серьёзную угрозу для здоровья, особенно при многодневном приёме алкоголя. В таких случаях самостоятельное прекращение употребления может привести к тяжёлым последствиям — судорогам, делирию, обезвоживанию и даже летальному исходу. Капельница от запоя в Первоуральске — это проверенный метод медицинской детоксикации, позволяющий быстро восстановить водно-солевой баланс и стабилизировать общее состояние пациента.
    Детальнее – капельница от запоя цена

  17. Кодирование от алкоголизма в Одинцово применяется как важный этап комплексного лечения алкогольной зависимости. Процедура помогает прекратить регулярное употребление спиртного, уменьшить патологическую тягу и получить время для восстановления здоровья, отношений и привычного ритма жизни. Частная наркологическая клиника принимает совершеннолетних пациентов анонимно, проводит предварительную диагностику и подбирает современные методы с учетом возраста, стажа алкоголизма, перенесенных болезней и личной мотивации.
    Узнать больше – кодирование от алкоголизма одинцово

  18. Здорова, народ Брат снова сорвался Родственники не знают что делать Таблетки не помогают Короче, единственное что вытащило из запоя — нарколог на дом вывод из запоя эффективно Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, жмите чтобы сохранить — цены на вывод из запоя на дому цены на вывод из запоя на дому Вывод из запоя на дому — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  19. С пациентом работают профильные специалисты, которые оценивают состояние и подбирают безопасный план помощи.
    Детальнее – vyvod-iz-zapoya-v-klinike

  20. Для эффективного вывода из запоя в Мурманске используются современные методы детоксикации, включающие внутривенное введение растворов, направленных на восстановление водно-солевого баланса, коррекцию электролитов и нормализацию работы почек и печени. Важным этапом является использование витаминных комплексов и препаратов, поддерживающих работу сердца и сосудов.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя на дому мурманск

  21. Для эффективного вывода из запоя в Мурманске используются современные методы детоксикации, включающие внутривенное введение растворов, направленных на восстановление водно-солевого баланса, коррекцию электролитов и нормализацию работы почек и печени. Важным этапом является использование витаминных комплексов и препаратов, поддерживающих работу сердца и сосудов.
    Разобраться лучше – http://vyvod-iz-zapoya-v-murmanske12.ru

  22. Принимаем заявки круглосуточно, уточняем состояние и подбираем безопасный формат помощи.
    Получить больше информации – vyzov-narkologa-na-dom-kapelnica

  23. В любое время врач-нарколог приедет на дом для постановки капельниц, с помощью которых проводится очищение организма и снятие алкогольной интоксикации. Формат на дому удобен, если больному сложно ехать в центр, он ослаблен, страдает от бессонницы или хочет получить помощь в домашних условиях рядом с родственниками. При признаках инсульта, судорог, припадков, суицидальных высказываний, тяжелой рвоты, психоза или угрозы смерти требуется не домашний детокс, а стационар клиники с круглосуточным врачебным контролем.
    Получить дополнительные сведения – narkolog vyvod iz zapoya

  24. Заявку можно оставить в любое время, специалист быстро сориентирует по дальнейшим действиям.
    Получить больше информации – https://vyvod-iz-zapoya-korolev2.ru

  25. В статье рассмотрим ключевые моменты, которые помогут сориентироваться при выборе капельницы от запоя, понять механизм действия и особенности процедуры, а также избежать типичных ошибок при обращении за медицинской помощью.
    Подробнее тут – https://kapelnicza-ot-zapoya-pervouralsk11.ru/kapelniczy-ot-zapoya-na-domu-v-pervouralske/

  26. Врач учитывает симптомы, риски, анамнез и семейную ситуацию, чтобы предложить подходящую программу.
    Получить дополнительную информацию – narkolog vyvod iz zapoya

  27. Вывод из запоя в Москве — это профессиональная наркологическая помощь, направленная на безопасное прекращение длительного употребления алкоголя и устранение симптомов тяжелой интоксикации. Жителям Красногорска и других городов Московской области доступен срочный выезд на дому, прием в клинике и лечение в стационаре. Экстренное обращение особенно важно, если самочувствие ухудшается, появляются припадки, спутанность сознания или признаки сосудистой и сердечно-сосудистой недостаточности.
    Получить дополнительные сведения – vrach vyvod iz zapoya

  28. Ситуации, требующие срочного лечения, часто связаны с длительным употреблением спиртных напитков. Однако с течением времени теряется чувство меры, для достижения состояния опьянения нужны большие дозы алкоголя — постепенно развивается алкогольная зависимость. Острая интоксикация продуктами распада этанола запускает тяжелый абстинентный синдром, который в Люберцах и соседних городах, таких как Королев, Мытищи, Химки и Балашиха, становится частой причиной обращений за экстренной наркологической помощью. Специалисты нашего центра настоятельно рекомендуют не откладывать терапию при появлении признаков белой горячки, судорогах, резком скачке артериального давления и неадекватном поведении зависимого. За долгие годы лечения алкоголизма и наркомании наши наркологи сталкивались с различными ситуациями, поэтому врач быстро подберет оптимальную для конкретного пациента схему терапии.
    Узнать больше – запой нарколог на дом цена

  29. Вывод из запоя в стационаре — это профессиональная наркологическая помощь, которая проводится под медицинским наблюдением и с учетом физического состояния человека. Такой формат выбирают, когда домашнего лечения уже недостаточно, когда запой длится несколько дней, появились тремор, страх, бессонница, скачки давления, нарушения со стороны сердца, печени, жкт или нервной системы. В стационаре врач проводит осмотр, оценивает тяжесть интоксикации, подбирает препараты, контролирует пульс, давление, сон, уровень жидкости и общее самочувствие.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя в стационаре клиника

  30. Москва, всем привет Муж просто потерял себя Соседи стучат в стену В больницу тащить страшно Короче, только это реально спасло — нарколог на дом вывод из запоя эффективно Приехали через 40 минут В общем, вся инфа по ссылке — выведение из запоя в москве выведение из запоя в москве Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  31. Москва, всем привет Отец не выходит из штопора Родственники не знают что делать В больницу тащить страшно Короче, только это реально спасло — нарколог на дом анонимно круглосуточно с опытом Дал рекомендации и успокоил семью В общем, телефон и цены тут — выезд нарколога на дом москва https://czena.narkolog-na-dom-moskva-rty.ru Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  32. Лечение начинается с оценки клинической картины. Врач-нарколог проводит осмотр, при необходимости назначает обследование, ЭКГ, анализы, тест на употребление веществ, проверяет основные показатели, уточняет данные о принимаемых лекарствах, хронических диагнозах, аллергии, опыте кодирования и прошлых попытках остановиться. На этой основе назначается детоксикация: витаминно-минеральный раствор, средства для восстановления водно-солевого баланса, успокоительные препараты, нейропротекторы, кардиопротекторы, гепатопротекторы и другие медикаменты, которые улучшают самочувствие, поддерживают функции головного мозга, печени, сердца и нервной системы.
    Разобраться лучше – vyvod iz zapoya

  33. Слушайте кто знает Брат снова сорвался Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, единственный кто реально помог — нарколог на дом анонимно круглосуточно с опытом Осмотрел и поставил капельницу В общем, не потеряйте контакты — нарколог анонимно москва нарколог анонимно москва Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  34. Вывод из запоя в Москве — это профессиональная наркологическая помощь, направленная на безопасное прекращение длительного употребления алкоголя и устранение симптомов тяжелой интоксикации. В Москве и Подмосковье востребованы разные варианты: разовая капельница на дом, лечение в стационаре клиники, амбулаторное сопровождение, кодирование, психотерапия, реабилитация и дальнейшее наблюдение при зависимости. Поэтому для вывода из запоя стоит заранее оценить возможные риски и сделать правильный выбор, куда обратиться — в государственную лечебницу или в частную клинику, где лечение будет анонимным.
    Подробнее – королев вывод из запоя

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注