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我理解的windows异常处理

王朝system·作者佚名  2007-08-24
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申明:

1.本文大部份内容参考《A Crash Course on the Depths of Win32 Structured Exception Handling》,我只是对顺序进行了一些调整,同时加入了一些我的理解,所以不敢自称原创。

2.结构定义位置中的X:指的是VC6.0的安装盘符。

首先,当线程发生异常时,操作系统会将这个异常通知给用户使用户能够得知它的发生。更特别的是,当线程发生异常时,操作系统会调用用户定义的回调函数。 回调函数的定义如下:

/*

* 结构名称:except_handler

* 定义位置:X:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\EXCPT.H

*/

EXCEPTION_DISPOSITION __cdecl _except_handler (

struct _EXCEPTION_RECORD *ExceptionRecord, //指向 EXCEPTION_RECORD结构的指针

void * EstablisherFrame, //指向 establisher frame 结构体的指针

struct _CONTEXT *ContextRecord, //指向 CONTEXT 结构体的指针,它保存着某一线程的寄存器的值,定义在WINNT.H中

void * DispatcherContext

);

except_handler结构的第一个成员,即EXCEPTION_RECORD结构如下:

/*

* 结构名称:EXCEPTION_RECORD

* 定义位置:X:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\WINNT.H

*/

typedef struct _EXCEPTION_RECORD {

DWORD ExceptionCode; //操作系统分配给异常的号("STATUS_"开头的宏),如:STATUS_ILLEGAL_VLM_REFERENCE

DWORD ExceptionFlags;

struct _EXCEPTION_RECORD *ExceptionRecord;

PVOID ExceptionAddress; //异常发生处的地址

DWORD NumberParameters;

UINT_PTR ExceptionInformation[EXCEPTION_MAXIMUM_PARAMETERS];

} EXCEPTION_RECORD;

异常发生时操作系统是如何知道在那里调用回调函数呢?答案在 EXCEPTION_REGISTRATION 结构体中(简称ERR结构)。

/*

* 结构名称:EXCEPTION_REGISTRATION(或称ERR结构)

* 定义位置:X:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\CRT\SRC\EXSUP.INC

*/

_EXCEPTION_REGISTRATION struc

prev dd ?

handler dd ? //指向 _except_ handler 回调函数的指针

_EXCEPTION_REGISTRATION ends

在 WINNT.H 的 NT_TIB 结构体定义中,这个结构体被称为 _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD。然而 _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD

的定义是没有公开的,因此只能用上面(EXSUP.INC)的汇编语言的 struc 来表示EXCEPTION_REGISTRATION结构。

/*

* 结构名称:NT_TIB(其第一个成员为ERR结构)

* 定义位置:X:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\WINNT.H

*/

typedef struct _NT_TIB {

struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD *ExceptionList; //这里就是ERR结构,即上面的EXCEPTION_REGISTRATION结构

PVOID StackBase;

PVOID StackLimit;

PVOID SubSystemTib;

union {

PVOID FiberData;

DWORD Version;

};

PVOID ArbitraryUserPointer;

struct _NT_TIB *Self;

} NT_TIB;

OS 从哪里能找到这个 EXCEPTION_REGISTRATION 结构体呢?

结构化异常处理是以线程为基础的。也就是说,每一个线程都有自己的异常处理回调函数、线程信息块(TEB 或 TIB)。这个结构体中有一个域对于 Windows NT, Windows 95, Win32s 和 OS/2 都是相同的,就是TIB 中的第一个指针指向线程的ERR结构体。在 Intel 的 Win32 平台上,FS 寄存器永远指向当前的 TIB结构,因此,FS:[0] 指向当前的 ERR 结构体。答案出来了!当异常发生时,系统察看出错线程的 TIB 结构,并取回一个指向ERR结构(EXCEPTION_REGISTRATION)结构体的指针,从而得到一个指向 _except_handler 回调函数的指针(ERR结构地址+4)。

总结:

1. FS->当前线程信息块TIB

2. FS:[0]->ERR结构(即EXCEPTION_REGISTRATION)

借用czy文章的说法,就是:

fs:[0]->

_EXCEPTION_REGISTRATION struc

prev dd ? ;前一个_EXCEPTION_REGISTRATION结构

handler dd ? ;异常处理函数地址

_EXCEPTION_REGISTRATION ends

3. [ERR+4]->异常处理函数(即_except_handler)

参考:

1.A Crash Course on the Depths of Win32 Structured Exception Handling

http://www.xfocus.net/articles/200503/785.html

2.利用SEH执行shellcode

http://elfhack.whitecell.org/chinesedocs/seh1.txt

 
 
 
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