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

26,477 条评论

  2. Алкогольная зависимость и ее острые последствия требуют немедленного врачебного вмешательства. Наша наркологическая служба в Люберцах предлагает оперативный вызов нарколога в любое время и день недели, врач выезжает по указанному адресу сразу после оформления заявки. Мы понимаем, что в критической ситуации счет идет на минуты, поэтому выезд специалиста организован так, чтобы вы или ваш близкий человек получили квалифицированную поддержку максимально быстро. Когда врач приезжает на вызов, то в первую очередь проводит обследование состояния пациента, чтобы понять, какая медицинская помощь нужна и требуется ли госпитализация в стационар. Такой подход позволяет избежать опасных осложнений хронического алкоголизма, включая нарушения работы сердца, печени и нервной системы, еще на догоспитальном этапе.
    Разобраться лучше – narkolog-na-dom-v-lyubercah14-2.ru/

  3. Как подчёркивает заведующий отделением клиники доктор Илья Рожнов, «только честный и целостный подход позволяет восстановить личность, разрушенную зависимостью. Наркологическая клиника в Волгограде — профессиональное лечение зависимостей строит не просто курс терапии, а мост между человеком и его новой жизнью».
    Подробнее тут – наркологическая клиника наркологический центр

  4. Лечение алкоголизма не сводится к одному уколу или сеансу. Перед кодированием нарколог уточняет длительность запоев, количество алкоголя, состояние печени, сердца, сосудов и головного мозга. Специалисты изучают данные анализов, оценивают возможные побочные реакции и определяют, подходит ли медикаментозное, психотерапевтическое, аппаратное или комбинированное лечение. Если больной недавно пил, первым этапом становится детоксикация, а потом проводится кодирование от алкоголизма выбранным методом.
    Ознакомиться с деталями – https://kodirovanie-ot-alkogolizma-odintsovo2.ru

  6. What’s Taking place i’m new to this, I stumbled upon this I have discovered It absolutely helpful and it has aided me out loads. I am hoping to give a contribution & assist other users like its aided me. Great job.

  7. Помощь оказывают врачи с практикой в наркологии, психиатрии и восстановительной терапии.
    Подробнее – vyvod-iz-zapoya-korolev

  8. I seriously love your website.. Very nice colors & theme. Did you develop this site yourself? Please reply back as I’m trying to create my very own blog and want to learn where you got this from or just what the theme is called. Cheers!

  9. Вывод из запоя в Люберцах требуется в ситуациях, когда человек несколько дней употребляет алкоголь, не может самостоятельно остановиться, плохо спит, испытывает тремор, тошноту, тревогу, скачки артериального давления, слабость и выраженное ухудшение самочувствия. В таких случаях обычные домашние советы часто не помогают, а самостоятельное прерывание запоя может быть опасно из-за абстиненции, обезвоживания, нарушений работы сердца, печени, нервной системы и головного мозга.
    Получить дополнительные сведения – вывод из запоя клиника

  10. 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.
    Исследовать вопрос подробнее – vyvod iz zapoya na domu

  11. Общаемся без осуждения и давления, сохраняя спокойную атмосферу для пациента и семьи.
    Подробнее – vyvod iz zapoya cena

  12. Здорова, народ Близкий человек уже несколько дней в запое Родственники не знают что делать Нужен врач прямо сейчас Короче, единственный кто реально помог — нарколог на дом анонимно круглосуточно с опытом Приехал через 40 минут В общем, телефон и цены тут — наркологическая помощь на дому круглосуточно наркологическая помощь на дому круглосуточно Нарколог на дом — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  14. Наркологическая помощь в Люберцах может проводиться на дому, амбулаторно или в стационаре клиники. Формат подбирает врач после осмотра пациента, оценки длительности запоя, количества алкоголя, возраста, наличия хронических заболеваний, психического состояния и возможных осложнений. Главный принцип медицинской работы — не просто вывести человека из состояния опьянения или похмельного синдрома, а стабилизировать организм, снизить риск срыва и начать лечение алкогольной зависимости.
    Получить больше информации – вывод из запоя клиника

  15. Информация об обращении не передается третьим лицам, а детали лечения обсуждаются только с пациентом.
    Разобраться лучше – kodirovanie ot alkogolizma na domu

  16. May I simply say what a comfort to find an individual who actually understands what they are talking about over the internet. You actually know how to bring a problem to light and make it important. A lot more people have to check this out and understand this side of your story. I was surprised you are not more popular since you most certainly have the gift.

  17. hey there and thank you for your info – I have certainly picked up anything new from right here. I did however expertise some technical points using this site, since I experienced to reload the website a lot of times previous to I could get it to load properly. I had been wondering if your web host is OK? Not that I am complaining, but slow loading instances times will very frequently affect your placement in google and could damage your high-quality score if advertising and marketing with Adwords. Anyway I’m adding this RSS to my email and can look out for much more of your respective intriguing content. Make sure you update this again soon.

  19. Принимаем заявки круглосуточно, уточняем состояние и подбираем безопасный формат помощи.
    Получить больше информации – vrach-narkolog-na-dom

  20. Информация об обращении не передается третьим лицам, а детали лечения обсуждаются только с пациентом.
    Получить дополнительные сведения – вывод из запоя недорого

  24. Общаемся без осуждения и давления, сохраняя спокойную атмосферу для пациента и семьи.
    Детальнее – zapoy-narkolog-na-dom

  25. Помощь оказывают врачи с практикой в наркологии, психиатрии и восстановительной терапии.
    Ознакомиться с деталями – vyvod iz zapoya cena

  26. Решение вызвать бригаду должно приниматься на основе четкого анализа симптомов. Если вы замечаете у близкого стойкое отвращение к еде, неукротимую рвоту или жалобы на мучительные боли в груди, это сигнал о токсическом поражении жизненно важных органов. В подобных случаях без профессиональной диагностики и инфузионной терапии справиться с отравлением практически невозможно.
    Изучить вопрос глубже – narkolog-na-dom-moskovskoy-oblasti

  27. Вывод из запоя в Люберцах требуется в ситуациях, когда человек несколько дней употребляет алкоголь, не может самостоятельно остановиться, плохо спит, испытывает тремор, тошноту, тревогу, скачки артериального давления, слабость и выраженное ухудшение самочувствия. В таких случаях обычные домашние советы часто не помогают, а самостоятельное прерывание запоя может быть опасно из-за абстиненции, обезвоживания, нарушений работы сердца, печени, нервной системы и головного мозга.
    Исследовать вопрос подробнее – вывод из запоя

  28. Помогаем быстро перейти от консультации к конкретному плану: выезд, стационар или наблюдение.
    Выяснить больше – вывод из запоя

  29. Wow that was strange. I just wrote an extremely long comment but after I clicked submit my comment didn’t show up. Grrrr… well I’m not writing all that over again. Anyway, just wanted to say excellent blog!

  30. Запой является опасным состоянием, которое развивается при длительном употреблении спиртного и требует немедленного вмешательства. Специализированная помощь позволяет провести комплексное очищение организма, снять интоксикацию и нормализовать физическое и психическое состояние. Опытные специалисты с большим стажем работают круглосуточно, обеспечивая анонимность и высокий уровень услуг. Если вы хотите помочь близкому справиться с проблемой, квалифицированная поддержка позволит эффективно выйти из сложной ситуации.
    Выяснить больше – http://vyvod-iz-zapoya-v-gelendzhike3.ru/

  31. Люди помогите советом Муж просто потерял себя Дети напуганы Таблетки не помогают Короче, врач приехал и поставил систему — наркологическая помощь на дому круглосуточно качественно Приехал через 40 минут В общем, не потеряйте контакты — срочная наркологическая помощь на дому срочная наркологическая помощь на дому Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  33. Частная наркологическая клиника организует лечение запоя на дому, амбулаторное сопровождение, медикаментозное снятие похмельного синдрома и лечение в стационаре. Нарколог выезжает круглосуточно, оценивает физическое и психическое самочувствие пациента, проверяет пульс и артериальное давление, а затем определяет подходящий вариант лечения. Все услуги оказываются анонимно, без передачи сведений по месту работы и без постановки на государственный учет.
    Выяснить больше – вывод из запоя на дому королев

  34. Помощь оказывают врачи с практикой в наркологии, психиатрии и восстановительной терапии.
    Изучить вопрос глубже – вывод из запоя

  36. Абстинентный синдром развивается после снижения концентрации алкоголя в крови. Его характер зависит от стадии алкоголизма, продолжительности запоя, возраста, пола, общего состояния органов и наличия хронической патологии. Особенно внимательно следует относиться к женскому, подростковому и пивному алкоголизму: такие формы зависимости нередко развиваются скрыто, а близкие замечают болезнь уже на выраженной стадии.
    Узнать больше – http://vyvod-iz-zapoya-lyubertsy2.ru

  37. Слушайте кто сталкивался Муж просто потерял себя Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, только это реально спасло — помощь нарколога на дому качественно Осмотрел и поставил капельницу В общем, не потеряйте контакты — выезд нарколога на дом круглосуточно https://anonimnyj.narkolog-na-dom-moskva-tfb.ru Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  38. 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.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя круглосуточно анапа

  39. Вывод из запоя в Люберцах требуется, когда зависимый употребляет алкоголь несколько дней, не может остановиться, плохо спит, чувствует тремор, слабость, тревогу, тошноту, скачки давления, потерю аппетита и признаки отравления продуктами распада этанола. В такой момент семье стоит не откладывать обращение, а заказать консультацию и вызвать врача. Наркологическая клиника подбирает лечение с учетом возраста, пола, анамнеза, длительности запойного эпизода, самочувствия пациента, сопутствующих заболеваний, стадии алкогольной зависимости и желания самого больного принять помощь.
    Ознакомиться с деталями – vyvod iz zapoya nedorogo

  40. 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.
    Исследовать вопрос подробнее – http://vyvod-iz-zapoya-krasnogorsk2.ru

  42. 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.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя люберцы

  44. Слушайте кто сталкивался Близкий человек уже несколько дней в запое Родственники не знают что делать В больницу тащить страшно Короче, врачи приехали и поставили систему — вывод из запоя в Москве круглосуточно Сняли ломку и стабилизировали состояние В общем, не потеряйте контакты — вывод из запоя круглосуточно в москве https://alkogolizm.vyvod-iz-zapoya-na-domu-moskva.ru Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  46. В центре применяется последовательная модель лечения, включающая диагностику, детоксикацию, психотерапию, восстановление социальных навыков и постлечебное сопровождение. Такой подход даёт устойчивый эффект даже при тяжёлых формах зависимости.
    Подробнее – наркологическая клиника клиника помощь в волгограде

  47. Нужна бесплатная юридическая консультация? Переходите по запросу консультация юриста бесплатно онлайн без номера телефона в Ульяновской области 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.

  48. Москва, всем привет Ситуация критическая Родственники не знают что делать В больницу тащить страшно Короче, врач приехал и поставил систему — нарколог на дом Москва с выездом Приехал через 40 минут В общем, жмите чтобы сохранить — нарколог круглосуточно москва https://anonimnyj.narkolog-na-dom-moskva-tfb.ru Нарколог на дом — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  50. Информация об обращении не передается третьим лицам, а детали лечения обсуждаются только с пациентом.
    Разобраться лучше – kodirovanie ot alkogolizma ceny

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注