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

26,464 条评论

  3. 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.
    Углубиться в тему – вывод из запоя дзержинский

  4. 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.
    Узнать больше – vyvod iz zapoya klinika

  5. Вывод из запоя в Королеве требуется, когда человек несколько дней употребляет алкоголь, не может остановиться, плохо спит, испытывает тревогу, тошноту, тремор, слабость, потерю аппетита и признаки похмельного синдрома. В такой момент главное — не пытаться лечить запойное состояние случайной дозой лекарственных средств, а обратиться к врачу. Наркологическая клиника подбирает лечение индивидуально: учитываются возраст пациента, срок употребления спиртного, стаж алкоголизма, наличие хронических заболеваний, самочувствие, риск развития осложнений и желание больного начать путь к трезвости.
    Детальнее – вывод из запоя в клинике в москве

  7. Вывод из запоя в Королеве — профессиональная наркологическая помощь человеку, который не может самостоятельно прекратить прием спиртного. Продолжительный запой является опасным состоянием: в крови накапливаются токсические продукты распада этанола, нарушаются функции печени, сердца, сосудов, головного мозга и нервной системы. Чем дольше зависимый употребляет алкоголь, тем больше вероятность тяжелой абстиненции, судорог, психоза, сердечной недостаточности и других осложнений.
    Подробнее тут – vyvod iz zapoya korolev

  8. Заявку можно оставить в любое время, специалист быстро сориентирует по дальнейшим действиям.
    Выяснить больше – vyvod-iz-zapoya-deshevo

  12. Слушайте кто сталкивался Брат снова сорвался Жена в истерике Нужна срочная помощь на дому Короче, единственное что вытащило из запоя — вывод из запоя цена на дому фиксированная Сняли ломку и стабилизировали состояние В общем, жмите чтобы сохранить — вывод из запоя дешево вывод из запоя дешево Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  13. Помощь оказывают врачи с практикой в наркологии, психиатрии и восстановительной терапии.
    Подробнее можно узнать тут – vyvod-iz-zapoya-na-domu-korolev

  15. 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.
    Выяснить больше – vyvod iz zapoya dzerzhinskij

  16. Рекомендации строятся вокруг состояния человека, а не по универсальному шаблону для всех случаев.
    Углубиться в тему – vyvod-iz-zapoya-deshevo

  18. 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.
    Получить больше информации – vyvod-iz-zapoya

  20. 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.
    Детальнее – https://kodirovanie-ot-alkogolizma-odintsovo2.ru

  21. Вывод из запоя — это профессиональная наркологическая помощь, направленная на безопасное прерывание длительного употребления алкоголя, выведение токсинов, восстановление организма, нормализацию сна, водно-электролитного баланса и снижение проявлений алкогольной интоксикации. При длительном запое человек часто теряет контроль над количеством спиртного, продолжая пить даже при плохом самочувствии, рвоте, тревоге, нарушениях поведения, проблемах со стороны сердечно-сосудистой и нервной систем. В таких случаях самостоятельный выход может быть опасен, поэтому вызов нарколога помогает быстро оценить ситуацию и подобрать эффективное лечение.
    Ознакомиться с деталями – вывод из запоя круглосуточно геленджик

  22. Вывод из запоя в Москве — это профессиональная наркологическая помощь, направленная на безопасное прекращение длительного употребления алкоголя и устранение симптомов тяжелой интоксикации. Для жителей Королева такой формат доступен на дому, амбулаторно и в клинике: выездная служба работает круглосуточно, без выходных, а врач может приехать в домашних условиях или организовать транспортировку в отделение. Оптимальное решение проблемы — заказать выезд нарколога на дом.
    Выяснить больше – vyvod-iz-zapoya-na-domu-cena

  23. Информация об обращении не передается третьим лицам, а детали лечения обсуждаются только с пациентом.
    Узнать больше – kodirovanie ot alkogolizma

  25. Врач учитывает симптомы, риски, анамнез и семейную ситуацию, чтобы предложить подходящую программу.
    Подробнее можно узнать тут – vyvod iz zapoya

  26. Помогаем быстро перейти от консультации к конкретному плану: выезд, стационар или наблюдение.
    Получить дополнительные сведения – vyvod iz zapoya anonimno

  28. Помогаем быстро перейти от консультации к конкретному плану: выезд, стационар или наблюдение.
    Получить дополнительные сведения – vyvod iz zapoya anonimno

  29. Москва, всем привет Отец не выходит из штопора Соседи стучат в стену Таблетки не помогают Короче, только это реально спасло — снятие интоксикации на дому быстро Поставили капельницу с детоксикационным раствором В общем, не потеряйте контакты — вывод из запоя москва вывод из запоя москва Звоните прямо сейчас Перешлите тем кто в такой же ситуации

  30. Слушайте кто сталкивался Муж просто потерял себя Дети напуганы В больницу тащить страшно Короче, только это реально спасло — вызов нарколога на дом срочно Осмотрел и поставил капельницу В общем, телефон и цены тут — нарколог на дому нарколог на дому Нарколог на дом — это реальный выход Перешлите тем кто в такой же ситуации

  31. Помощь может включать консультацию, детоксикацию, стационар и дальнейшее сопровождение по показаниям.
    Получить дополнительные сведения – https://vyvod-iz-zapoya-v-lyubercah14-4.ru

  32. Здорово, народ Выбор огромный но толку ноль То алюминий гнется Короче, реально толковые ребята — какой карниз настенный лучше для легких штор Выбор огромный В общем, смотрите сами по ссылке — какой настенный карниз лучше выбрать какой настенный карниз лучше выбрать Изучите рейтинг перед покупкой Перешлите тому кто ищет карнизы

  35. Вывод из запоя необходим, когда человек несколько дней употребляет алкоголь, не может самостоятельно остановиться и чувствует выраженное ухудшение здоровья. Продолжительный запой носит опасный характер: в крови накапливаются продукты распада этанола, развивается обезвоживание, нарушается обмен веществ, повышается нагрузка на сердце, печень, почки и головной мозг. Даже если зависимый уверен, что сможет выйти из запоя сам, резкое прерывание употребления способно привести к тяжелой абстиненции, судорожным припадкам, алкогольному делирию и другим серьезным последствиям.
    Получить дополнительные сведения – вывод из запоя анонимно

  37. Здорова, народ Близкий человек уже несколько дней в запое Дети напуганы Нужна срочная помощь на дому Короче, врачи приехали и поставили систему — снятие интоксикации на дому быстро Приехали через 40 минут В общем, телефон и цены тут — вывод из запоя с выездом москва https://alkogolizm.vyvod-iz-zapoya-na-domu-moskva.ru Не ждите пока станет хуже Перешлите тем кто в такой же ситуации

  38. Hello folks!
    I came across a 184 useful page that I think you should browse.
    This site is packed with a lot of useful information that you might find interesting.
    It has everything you could possibly need, so be sure to give it a visit!
    https://terrawattinitiative.org/bets-types/planning-a-date-at-the-casino/

    Additionally remember not to overlook, guys, — a person at all times can within this piece locate solutions to the most the very complicated questions. We tried — explain the complete information via the very accessible method.

  39. Врач учитывает симптомы, риски, анамнез и семейную ситуацию, чтобы предложить подходящую программу.
    Получить больше информации – vyvod iz zapoya anonimno

  40. Вывод из запоя в Королеве — профессиональная наркологическая помощь человеку, который не может самостоятельно прекратить прием спиртного. Продолжительный запой является опасным состоянием: в крови накапливаются токсические продукты распада этанола, нарушаются функции печени, сердца, сосудов, головного мозга и нервной системы. Чем дольше зависимый употребляет алкоголь, тем больше вероятность тяжелой абстиненции, судорог, психоза, сердечной недостаточности и других осложнений.
    Исследовать вопрос подробнее – vyvod iz zapoya na domu kruglosutochno

  41. Круглосуточная наркологическая служба организует лечение на дому и в клинике. Врач приезжает с лекарственными препаратами и диагностическим оборудованием, проводит обследование, подбирает дозы растворов и оценивает, возможно ли безопасно вывести человека в домашних условиях. Если требуется экстренное наблюдение, пациент направляется в стационарное отделение. Помощь оказывается анонимно, без постановки на государственный учет, с соблюдением требований к обработке персональных данных.
    Получить дополнительную информацию – vyvod iz zapoya nedorogo

  42. Продолжительное употребление алкоголя постепенно истощает водно-солевой баланс, снижает уровень глюкозы и калия, нарушает сон и усиливает психическое напряжение. Чем дольше длится запой, тем сложнее зависимому выйти из него без медицинской поддержки. Особенно высокая вероятность осложнений наблюдается у людей старшего возраста, при сердечно-сосудистой недостаточности, заболеваниях печени, перенесенном инсульте, эпилептических припадках и тяжелых формах алкоголизма. Срочный выезд требуется, когда самочувствие быстро ухудшается, а близкие не знают, как правильно действовать.
    Подробнее можно узнать тут – вывод из запоя клиника

  43. Heya this is somewhat of off topic but I was wondering if blogs use WYSIWYG editors or if you have to manually code with HTML. I’m starting a blog soon but have no coding skills so I wanted to get guidance from someone with experience. Any help would be greatly appreciated!

  47. Заявку можно оставить в любое время, специалист быстро сориентирует по дальнейшим действиям.
    Ознакомиться с деталями – http://www.domen.ru

  48. 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 – вывод из запоя геленджик

  49. Слушайте кто карнизы выбирал Объездил кучу магазинов — везде одно и то же То механизм клинит Короче, реально толковые ребята — какой карниз для штор лучше выбрать Цены от бюджетных до премиум В общем, жмите чтобы не потерять — best рейтинг профильных карнизов best рейтинг профильных карнизов Не покупайте наугад Перешлите тому кто ищет карнизы

  50. 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.
    Подробнее можно узнать тут – http://www.domen.ru

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注