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[原创]如何优雅的改变栈大小?
2020-11-22 19:36 1849

[原创]如何优雅的改变栈大小?

2020-11-22 19:36
1849

缘起

前一段日子,遇到了好几个栈溢出异常,相关文章可以点击 这里这里这里。解决栈溢出,一般可以从两个方面进行处理。简而言之就是:开源节流!

 

开源 就是增大栈尺寸。节流 就是减少不必要的内存占用。解决栈溢出,正统的方法是减少内存占用(比如,尽量按引用传递参数)。但是有些情况下了解如何增大线程栈尺寸也非常有必要,可以应急!本文介绍几种增大栈尺寸的方法。

1. 修改 API 参数

可以在创建线程的时候指定栈保留大小。创建线程常用的 APICreateThread,函数原型如下:

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HANDLE CreateThread(
  LPSECURITY_ATTRIBUTES   lpThreadAttributes,
  SIZE_T                  dwStackSize,
  LPTHREAD_START_ROUTINE  lpStartAddress,
  __drv_aliasesMem LPVOID lpParameter,
  DWORD                   dwCreationFlags,
  LPDWORD                 lpThreadId
);

可以通过参数 dwStackSize 指定栈大小,单位是字节。如果该参数是 0 的话,会使用 PE 文件头中的值。

2. 修改工程配置

可以在 vs 中设置默认的栈保留大小和栈提交大小,相应的值会记录在生成的 PE 头中。

 

在工程上右键 -> 属性 -> 配置属性 -> 链接器 -> 系统 -> 堆栈保留大小堆栈提交大小。即可设置。具体位置如下图:

 

stack-reverse-setting

说明:这里设置的单位是字节。而且是 10 进制的。

3. 手动修改PE文件头

如有由于某些原因,未能在开发的时候调整默认值,可以通过二进制编辑工具直接修改已经生成好的 PE 文件头中的字段来修改栈保留大小和栈提交大小。

 

stack-reverse-size-in-image-header

 

SizeOfStackReserve 指定了栈保留大小,默认值是 1MB,也就是这里的 00100000

 

SizeOfStackCommit 指定了栈提交大小,默认值是 4KB,也就是这里的 00001000

说明:这里的值是用 16 进制表示的。

深入思考

线程栈默认大小是由哪个 PE 头决定的?主程序还是动态库?还是在主程序中创建的线程由主程序决定,在动态库中创建的线程由动态库决定?

 

为了明确这个问题,特意逆向了一下 CreateThread,内部会调用 CreateRemoteThread。在逆向的过程中突然想到大名鼎鼎的 ReactOS,于是赶紧翻看 CreateRemoteThread 的源码,CreateRemoteThread 内部会调用 BaseCreateStack 创建线程栈。我摘录了一段关键代码(为了突出重点,代码做了调整删减):

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NTSTATUS WINAPI BaseCreateStack(_In_ HANDLE hProcess,
        _In_opt_ SIZE_T StackCommit,
        _In_opt_ SIZE_T StackReserve,
        _Out_ PINITIAL_TEB InitialTeb
)    
{
     /* Get the Image Headers */
     PIMAGE_NT_HEADERS Headers = RtlImageNtHeader(NtCurrentPeb()->ImageBaseAddress);
     if (!Headers) return STATUS_INVALID_IMAGE_FORMAT;
 
     if (StackReserve == 0)
         StackReserve = Headers->OptionalHeader.SizeOfStackReserve;
 
     if (StackCommit == 0)
     {
         StackCommit = Headers->OptionalHeader.SizeOfStackCommit;
     }
     /* Check if the commit is higher than the reserve */
     else if (StackCommit >= StackReserve)
     {
         /* Grow the reserve beyond the commit, up to 1MB alignment */
         StackReserve = ROUND_UP(StackCommit, 1024 * 1024);
     }
 
    /*省略N行*/
 }

从上述代码可知,如果传入的 StackReserveStackCommit )是 0 的话,那么会取 NtCurrentPeb()->ImageBaseAddres 对应的文件头中的相关字段。而 NtCurrentPeb() 一个进程只有一份,对应着主程序。由此可以得到结论:线程栈保留(提交)大小是根据主程序文件头中的相关字段来决定的,而不是根据动态链接库中的字段。

总结

  • 可以在创建线程的时候指定栈大小,也可以在 vs 中设置默认的线程大小,还可以通过修改 PE 文件头中的对应字段来改变栈大小。
  • 不论是在 vs 中设置,还是手动修改 PE 文件头中的对应字段,都需要修改主程序对应的字段,修改动态链接库中的字段并不起作用。

参考资料


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