博客园_飞天舞者http://feed.cnblogs.com/blog/u/32528/rss2011-04-12T03:27:17Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/CNBlogs BlogServerhttp://www.cnblogs.com/Winston/archive/2010/03/16/1687649.htmlWindows的SEH机理简要介绍一般来说,我们把Exception分为2类，一类是CPU产生的异常，我们称之为CPU异常(或者硬件异常）。另一类为是通过调用RaiseException API产生的软件异常，我们称之为软件异常。Windows使用同一的方式(KiDispatchException)来描述和分发这两类异常。但是，在处理各自异常时，会略有区别。2010-03-16T13:53:00Z2010-03-16T13:53:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/<p>1.异常分类</p>
<p>一般来说,我们把Exception分为2类，一类是CPU产生的异常，我们称之为CPU异常(或者硬件异常）。另一类为是通过调用RaiseException API产生的软件异常，我们称之为软件异常。</p>
<p>Windows使用同一的方式(KiDispatchException)来描述和分发这两类异常。但是，在处理各自异常时，会略有区别。</p>
<p></p>
<p>一般来说，异常处理过程可以分为2个阶段，第1阶段：异常登记过程；第2阶段：异常分发过程。下面分别简要介绍。</p>
<p></p>
<p>2.异常登记</p>
<p>1) CPU异常（硬件异常）登记：</p>
<p>在windows kernel中，存在一张中断描述符表(IDT, Interupt Descriptor Table). IDT是一张位于内核态物理内存中的线性表，其有256个表项。IDT中的每个表项叫做门描述符(Gate Descriptor)。门描述符的基本作用就是将CPU异常对应的中断号与其对应的异常处理函数KiTrapXX关联起来。 </p>
<p>例如，0号中断(即除0错误)对应的处理例程为nt!KiTrap00</p>
<p>同时，我们可以通过以下debug comnand来列出IDT表中的各个表项。</p>
<p>lkd>!idt -a</p>
<p></p>
<p>对于CPU异常，通过中断向量找到其中断处理例程 KiTrapXX后，该KiTrapXX会调用CommDispatchException函数，其会获取异常发生时候的适当参数，用来初始化EXCEPTION_RECORD结构体之后，开始调用KiDispatchException进行异常分发。</p>
<p>（简述如下：中断向量 - 〉KiTrapXX - > CommonDispatchException - >KiDispatchException）</p>
<p>EXCEPTION_RECORD的结构如下：<br />0:000> dt ntdll!_EXCEPTION_RECORD<br /> +0x000 ExceptionCode : Int4B<br /> +0x004 ExceptionFlags : Uint4B<br /> +0x008 ExceptionRecord : Ptr32 _EXCEPTION_RECORD<br /> +0x00c ExceptionAddress : Ptr32 Void<br /> +0x010 NumberParameters : Uint4B<br /> +0x014 ExceptionInformation : [15] Uint4B</p>
<p></p>
<p>2) 软件异常登记</p>
<p>软件异常是通过直接或者间接调用内核服务NtRaiseException而产生的。而用户态中可以通过RaiseException API，或者Try-catch等高级语言来调用这个内核服务，而通过RaiseException来登记软件异常的过程可以简单表述如下：</p>
<p>RaiseException在初始化一个EXCEPTION_RECORD结构体之后，开始调用NTDLL中的RtlRaiseException; RtlRaiseException在初始化CONTEXT结构体之后，开始调用内核中NtRaiseException, NtRaiseException再调用另外一个内核函数KiRaiseException。接下来KiRaiseException会调用KiDispatchException开始异常的分发。</p>
<p>如下所示：</p>
<p><img border="0" alt="" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/winston/exception-register1.jpg" width="705" height="482" /></p>
<p>CONTEXT是一个用来保存用户态-核心态切换现场的数据结构，主要是切换状态时候的各个寄存器的状态，其结构如下：<br />struct _CONTEXT<br /> +0x000 ContextFlags : Uint4B<br /> ...</p>
<p>... </p>
<p>+0x09c Edi : Uint4B<br /> +0x0a0 Esi : Uint4B<br /> +0x0a4 Ebx : Uint4B<br /> +0x0a8 Edx : Uint4B<br /> +0x0ac Ecx : Uint4B<br /> +0x0b0 Eax : Uint4B<br /> +0x0b4 Ebp : Uint4B<br /> +0x0b8 Eip : Uint4B<br /> +0x0c4 Esp : Uint4B<br /> ...</p>
<p>...<br /></p>
<p></p>
<p>3. 异常派发过程(Dispatch Exception)</p>
<p>当产生CPU异常或者软件异常之后，最后都会调用到系统服务KiDispatchException进行异常的派发和处理。 对于CPU异常和软件异常，其处理过程略有不同。下面分别简要介绍</p>
<p>1）CPU异常派发过程：</p>
<p>对于第一轮的异常,其会尝试先让内核调试器来处理该异常(KiDebugRoutine)。如果KiDebugRoutine返回为True,也就是内核调试器处理了该异常，那么便停止异常分发。否则，会调用kernel mode下的RtlDispatchException (NTOSKRNL)来试图寻找已经注册的结构化异常处理器。 </p>
<p></p>
<p>如果没有相应的异常处理器，系统会尝试进行第二次分发。如果这次KeDebugRoutine仍然返回FAlSE,表明这是一个无人处理的异常，从而调用KeBugCheckEx引发蓝屏。</p>
<p>其过程如下所示：</p>
<p><img border="0" alt="" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/winston/exception-register3.jpg" width="579" height="307" /></p>
<p>2) 软件异常派发过程：</p>
<p><img border="0" alt="" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/winston/exception-register2.jpg" width="581" height="399" /></p>
<p>当软件异常被派发到user-mode之后，如何处理这个exception呢？实际上，在TEB中有一个非常重要的结构体，叫做_NT_TIB。在_NT_TIB中有一个_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD类型的字段叫做exceptionlist， 他的值就是指向异常处理器(_exception_handler)的首地址。EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD是一个单向链表。</p>
<p></p>
<p>那么这个EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD的首地址值从何而来呢？他是保存在FS:[0]寄存器中的。也就是说，当异常发生时，取得FS:[0]中的值，即为EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD的首地址。我们从windbg中可以得到验证，如下：</p>
<p></p>
<div style="background-color: #F5F5F5;border: 1px solid #CCCCCC;padding-left:5px;padding-right:5px;" onclick="cnblogs_code_show('973f7e2a-0e4f-4d88-8c7d-e3bfdc9fd5f7')"><img id="code_img_opened_973f7e2a-0e4f-4d88-8c7d-e3bfdc9fd5f7" onclick="cnblogs_code_hide('973f7e2a-0e4f-4d88-8c7d-e3bfdc9fd5f7',event)" src="http://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif">
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<div><!--<br/ /><br/ />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br/ />http://www.CodeHighlighter.com/<br/ /><br/ />--><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000">:</span><span style="color: #800080">000</span><span style="color: #000000">></span><span style="color: #000000"> </span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">teb<br />TEB at 7ffdf000<br /> ExceptionList: </span><span style="background-color: yellow; color: #000000">0012fd04</span><span style="color: #000000"><br /> StackBase: </span><span style="color: #800080">00130000</span><span style="color: #000000"><br /> StackLimit: 0012e000<br /> SubSystemTib: </span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"><br /> FiberData: 00001e00<br /> ArbitraryUserPointer: </span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"><br /> Self: 7ffdf000<br /> EnvironmentPointer: </span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"><br /> ClientId: 0000312c . 00001a50<br /> RpcHandle: </span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"><br /> Tls Storage: </span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"><br /> PEB Address: 7ffdb000<br /> LastErrorValue: </span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000"><br /> LastStatusValue: c0000135<br /> Count Owned Locks: </span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000"><br /> HardErrorMode: </span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000"><br /></span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000">:</span><span style="color: #800080">000</span><span style="color: #000000">></span><span style="color: #000000"> r fs<br />fs</span><span style="color: #000000">=</span><span style="color: #000000">0000003b<br /></span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000">:</span><span style="color: #800080">000</span><span style="color: #000000">></span><span style="color: #000000"> dd fs:[</span><span style="color: #800080">0</span><span style="color: #000000">] L4<br /></span><span style="background-color: yellow; color: #000000">003b:</span><span style="color: #800080">00000000</span><span style="color: #000000"> </span><span style="background-color: yellow; color: #000000">0012fd04 </span><span style="color: #800080">00130000</span><span style="color: #000000"> 0012e000 </span><span style="color: #800080">00000000</span></div></div></div>
<p></p>
<p></p>
<p>在得到该异常处理链表之后，便开始遍历该链表。在遍历链表的过程中，当前节点的Exception_hanlder会判断是否能否handle当前的异常。如不能，则返回枚举类型_EXCEPTION_DISPOSITION的一个值 (ExceptionContinueSearch),以便让其继续向后遍历该链表，直到找到该exception_handler，并最终返回ExceptionContinueExecution，以便停止向下遍历的过程。其过程如下图所示：</p>
<p><img border="0" alt="" src="http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/winston/exceptionfig02.gif" width="415" height="115" /></p>
<p></p>
<p>但是，如果遍历到最后都没有找到handle当前exception的exception handler,那么便会触发unhandled exception并最终调用ntdll!RtlUnhandledExceptionFilter,对于桌面型应用程序，其就会崩溃； 而对于服务端程序，为了更好的用户体验，这时候比如asp.net 的runtime 就会捕捉到该exception,在客户端可能就看到service unavailable,或者服务器端错误等等。</p>
<p></p>
<div style="background-color: #F5F5F5;border: 1px solid #CCCCCC;padding-left:5px;padding-right:5px;" onclick="cnblogs_code_show('e3ef9364-b0b2-43ff-8f37-0039b743f4c6')"><img id="code_img_opened_e3ef9364-b0b2-43ff-8f37-0039b743f4c6" onclick="cnblogs_code_hide('e3ef9364-b0b2-43ff-8f37-0039b743f4c6',event)" src="http://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif">
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<div><!--<br/ /><br/ />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br/ />http://www.CodeHighlighter.com/<br/ /><br/ />--><span style="color: #000000">_TEB (thread environment blcok即线程环境块）定义如下：<br /></span><span style="color: #000000">=============</span><span style="color: #000000"><br />typedef struct </span><span style="color: #000000">_TEB</span></div>
<div><span style="color: #000000">{<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x000</span><span style="color: #000000"> NtTib : </span><span style="background-color: yellow; color: #000000">_NT_TIB</span><span style="color: #000000"><br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x01c</span><span style="color: #000000"> EnvironmentPointer : Ptr32 Void<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x020</span><span style="color: #000000"> ClientId : _CLIENT_ID<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x028</span><span style="color: #000000"> ActiveRpcHandle : Ptr32 Void<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x02c</span><span style="color: #000000"> ThreadLocalStoragePointer : Ptr32 Void<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x030</span><span style="color: #000000"> ProcessEnvironmentBlock : Ptr32 _PEB<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x034</span><span style="color: #000000"> LastErrorValue : Uint4B<br /> ...</span></div>
<div><span style="color: #000000"> ... </span></div>
<div><span style="color: #000000"></span><span style="color: #000000"> }</span><span style="color: #000000">TEB</span></div>
<div><span style="color: #000000"></span><span style="color: #000000"> <br />_NT_TIB的结构定义如下：<br /></span><span style="color: #000000">===========</span><span style="color: #000000"><br />typedef struct </span><span style="color: #000000">_NT_TIB</span></div>
<div><span style="color: #000000">{<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x000</span><span style="color: #000000"> </span><span style="background-color: yellow; color: #000000">ExceptionList</span><span style="color: #000000"> : Ptr32 </span><span style="background-color: yellow; color: #000000">_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD</span><span style="color: #000000"><br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x004</span><span style="color: #000000"> StackBase : Ptr32 Void<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x008</span><span style="color: #000000"> StackLimit : Ptr32 Void<br /> </span><span style="color: #000000">...</span></div>
<div><span style="color: #000000"> ...</span></div>
<div><span style="color: #000000"></span><span style="color: #000000"> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x018</span><span style="color: #000000"> Self : Ptr32 _NT_TIB<br />}NT_TIB<br />而ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">_EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD的定义如下：<br /></span><span style="color: #000000">===========</span></div>
<div><span style="color: #000000">typedef struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD</span></div>
<div><span style="color: #000000">{<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x000</span><span style="color: #000000"> Next : Ptr32 _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD<br /> </span><span style="color: #000000">+</span><span style="color: #800080">0x004</span><span style="color: #000000"> Handler : Ptr32 _EXCEPTION_DISPOSITION <br /></span></div>
<div><span style="color: #000000">}EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD</span></div>
<div><span style="color: #000000"></span> </div>
<div><span style="color: #000000">ntdll!_EXCEPTION_DISPOSITION的定义如下：</span></div>
<div><span style="color: #000000">============<br /> typedef enum _EXCEPTION_DISPOSITION</span></div>
<div><span style="color: #000000">{</span></div>
<div><span style="color: #000000"> ExceptionContinueExecution = 0<br /> ExceptionContinueSearch = 1<br /> ExceptionNestedException = 2<br /> ExceptionCollidedUnwind = 3<br />}EXCEPTION_DISPOSITION<br /></div></span></div></div>
<p></p>
<p>附件1：<br />NTDLL模块中与exception处理相关的常见几个系统服务和相关函数</p>
<p></p>
<div style="background-color: #F5F5F5;border: 1px solid #CCCCCC;padding-left:5px;padding-right:5px;" onclick="cnblogs_code_show('5ca81a91-9470-4ded-91b7-f93b4077e718')"><img id="code_img_opened_5ca81a91-9470-4ded-91b7-f93b4077e718" onclick="cnblogs_code_hide('5ca81a91-9470-4ded-91b7-f93b4077e718',event)" src="http://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif">
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<div><!--<br/ /><br/ />Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)<br/ />http://www.CodeHighlighter.com/<br/ /><br/ />--><span style="color: #000000"> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlpUnhandledExceptionFilter <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlpDphRaiseException <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlpHeapExceptionFilter<br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlpDphUnexpectedExceptionFilter <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlUnhandledExceptionFilter2 <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlSetUnhandledExceptionFilter <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlDispatchException <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlRaiseException <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">RtlpExecuteHandlerForException<br /><br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">KiRaiseUserExceptionDispatcher <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">KiUserCallbackExceptionHandler <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">KiUserExceptionDispatcher <br /> ntdll</span><span style="color: #000000">!</span><span style="color: #000000">KiUserApcExceptionHandler<br /></span></div></div></div>
<p>参考文档：</p>
<p>=======</p>
<p><font color="#000080" size="5"><span style="font-size: 12pt">A Crash Course on the Depths of Win32™ Structured Exception Handling</span></font></p>
<p><a href="http://www.microsoft.com/msj/0197/exception/exception.aspx" target="_blank">http://www.microsoft.com/msj/0197/exception/exception.aspx</a></p>
<p></p><img src="http://www.cnblogs.com/Winston/aggbug/1687649.html?type=1" width="1" height="1" alt=""/><p><a href="http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2010/03/16/1687649.html" target="_blank">本文链接</a></p>http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/12/16/1625844.html如何调试由于heap corruption导致的程序崩溃的简单示例很多情况下，很多程序的崩溃都是与heap corruption有关。一旦找到程序的崩溃是由heap corruption导致后，我们就需要启用debug page heap.这样可以在heap corruption的时候最大可能的获取更多关于heap的相关信息。 2009-12-16T09:31:00Z2009-12-16T09:31:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/09/27/1574902.html利用定制行为扩展WCF之-利用MessageInsepctor behaviourExtension扩展WCF行为（自定义消息头）利用定制行为扩展WCF之-利用MessageInsepctor behaviourExtension扩展WCF行为（自定义消息头）2009-09-27T03:58:00Z2009-09-27T03:58:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/06/18/1506121.html(转载）如何在WCF实现impersonnate客户端的功能(转载）如何在WCF实现impersonnate客户端的功能2009-06-18T12:11:00Z2009-06-18T12:11:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/06/07/1498000.html关于COM的Reg-Free（免注册）技术简介及实例讲解。传统调用COM时，需要事先将COM采用regsvr32进行注册。其实，将COM进行注册并不是必须的过程。本文介绍了一种Reg-Free的COM调用技术。2009-06-07T14:12:00Z2009-06-07T14:12:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/06/06/1487250.htmlCOM中的error handling机制及示例（ISupportEfforInfo,ICreateErrorInfo,IErrorInfo）客户端在调用ＤＣＯＭ／ＣＯＭ＋时，无法通过try-catch这样的technology-specific的异常处理机制来处理COM Exception。而只能通过返回的HRESULT code来判断异常。为了弥补这种缺陷，COM有其自身的COM Exception propogation机制。本文介绍了COM中的error handling机制介绍及简单示例。2009-06-06T08:11:00Z2009-06-06T08:11:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/06/04/1496411.html如何实现DCOM或者COM+的远程调用远程调用DCOM时，远比在本地调用DCOM时的情形要复杂的多，往往会出现80070005，800406ba等等例如权限，接口各类错误。本文介绍了常规情况下远程调用DCOM的一般方法。2009-06-04T10:03:00Z2009-06-04T10:03:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/05/10/1453528.html转载推荐:COM中不同字符类型相互转换，例如char*, BSTR, CString等等原文链接如下：http://vip.6to23.com/louis228/techPapers/convertstring.htm当然，文中类型转换汉书所涉及的头文件并没有一一列举出来，比如_bstr_t所涉及到的<comdef.h>头文件，_com_util::*所涉及到的<comutil.h>及其静态链接库文件comsupp.lib等 //#pragma comment...2009-05-10T01:44:00Z2009-05-10T01:44:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/04/24/1443044.html一种强行指定dll assembly读取其相应*.dll.config配置文件的方法(又名：如何创建.net 的DCOM)如何指定dll assembly读取其相应*.dll.config配置文件,本文也演示了如何创建利用.net 创建一个DCOM2009-04-24T08:49:00Z2009-04-24T08:49:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/http://www.cnblogs.com/Winston/archive/2009/04/19/1439184.html[软件调试学习笔记]防止栈缓冲区溢出的基于Cookie的安全检查机制本文介绍了stack buffer overrun的基本原理及编译器对于stack buffer overrun的检测和处理机制。2009-04-19T11:18:00Z2009-04-19T11:18:00Z飞天舞者http://www.cnblogs.com/Winston/