Специфические механизмы обработки исключений Microsoft

операционных Microsoft Windows В семействе систем используются некоторые специфические механизмы обработки исключений .

Структурированная обработка исключений

Microsoft Structured Exception Handling — это собственный механизм обработки исключений для Windows и предшественник технологии векторной обработки исключений (VEH). ^[1] В нем представлены finally механизм, отсутствующий в стандартных исключениях C++ (но присутствующий в большинстве императивных языков, представленных позже). SEH устанавливается и обрабатывается отдельно для каждого потока выполнения .

Использование

Microsoft поддерживает SEH как метод программирования только на уровне компилятора. Компилятор MS Visual C++ имеет три нестандартных ключевых слова: __try, __except и __finally — для этой цели. Другие аспекты обработки исключений поддерживаются рядом функций Win32 API , ^[2] например, RaiseException чтобы вручную вызвать исключения SEH.

Выполнение

ИА-32

Каждый поток выполнения в версии Windows IA-32 или уровне эмуляции WoW64 для версии x86-64 имеет ссылку на недокументированный файл. _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD Список в начале своего блока информации о потоке . __try оператор по существу вызывает определенный компилятором EH_prolog функция. Эта функция выделяет _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD в стеке, указывающий на __except_handler3^[а] функционировать в msvcrt.dll, ^[б] затем добавляет запись в заголовок списка. В конце __try заблокировать определенный компилятором EH_epilog вызывается функция, которая выполняет обратную операцию. Любая из этих определяемых компилятором процедур может быть встроенной . Все определяемое программистом __except и __finally блоки вызываются изнутри __except_handler3. Если присутствуют определенные программистом блоки, _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD создан пользователем EH_prolog расширен несколькими дополнительными полями, используемыми __except_handler3. ^[3]

В случае исключения в коде пользовательского режима операционная система ^[с] анализирует поток _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD и последовательно вызывает каждый обработчик исключений до тех пор, пока обработчик не сообщит, что он обработал исключение (по возвращаемому значению ), или пока список не будет исчерпан. Последний в списке всегда kernel32!UnhandledExceptionFilter который отображает сообщение об ошибке общей защиты . ^[д] Затем список просматривается еще раз, давая обработчикам возможность очистить все используемые ресурсы. Наконец, выполнение возвращается в режим ядра. ^[и] где процесс либо возобновляется, либо завершается.

Срок действия патента на этот режим SEH, US5628016, истек в 2014 году.

х86-64

SEH в 64-разрядной версии Windows не включает список обработчиков исключений во время выполнения; вместо этого он использует таблицу размотки стека ( UNWIND_INFO), интерпретируемый системой при возникновении исключения. ^[4]^[5] Это означает, что компилятору не нужно генерировать дополнительный код для ручного выполнения раскрутки стека и соответствующего вызова обработчиков исключений. Ему просто нужно выдать информацию в виде раскрывающихся таблиц о расположении кадра стека и указанных обработчиках исключений.

Поддерживать

GCC 4.8+ из Mingw-w64 поддерживает использование 64-битного SEH для исключений C++. Поддержка LLVM clang __try как на х86, так и на х64. ^[6]

Векторная обработка исключений

Векторная обработка исключений была представлена в Windows XP . ^[7] Векторная обработка исключений доступна программистам Windows, использующим такие языки, как C++ и Visual Basic . VEH не заменяет структурированную обработку исключений (SEH); скорее, VEH и SEH сосуществуют, причем обработчики VEH имеют приоритет над обработчиками SEH. ^[1]^[7] По сравнению с SEH, VEH больше похож на сигналы Unix , доставляемые ядром . ^[8]

Примечания

^ Имя различается в разных версиях среды выполнения VC.
^ ntdll.dll и kernel32.dll, а также другие программы, статически связанные со средой выполнения VC, вместо этого скомпилировали эту функцию.
^ Более конкретно, ntdll!RtlDispatchException системная процедура, вызываемая из ntdll!KiUserExceptionDispatcher который, в свою очередь, вызывается из nt!KiDispatchException функция ядра. (Видеть Кен Джонсон (16 ноября 2007 г.). «Каталог обратных вызовов режима ядра NTDLL для пользовательского режима, часть 2: KiUserExceptionDispatcher» . подробности)
^ процесса Сообщение можно отключить, изменив режим ошибки ; последний обработчик по умолчанию можно заменить SetUnhandledExceptionFilter API
^ ntdll!KiUserExceptionDispatcher звонит либо nt!ZwContinue или nt!ZwRaiseException

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Векторная обработка исключений в Windows Server 2003 (через Интернет-архив)» . Архивировано из оригинала 18 января 2008 г.
^ Корпорация Microsoft (12 ноября 2009 г.). «Структурированные функции обработки исключений» . Библиотека MSDN . Проверено 23 июля 2022 г.
^ Питер Кляйсснер (14 февраля 2009 г.). «Обработка исключений Windows — Питер Кляйсснер» . Архивировано из оригинала 14 октября 2013 года . Проверено 21 ноября 2009 г. , структурированной обработки исключений на основе компилятора Раздел
^ «Исключительное поведение — структурированная обработка исключений x64» . НТ Инсайдер.
^ «Обработка исключений x64» . Документация VС++ 2019 .
^ «Совместимость MSVC» . Документация Clang 11 .
^ Jump up to: ^а ^б «Под капотом: новая векторная обработка исключений в Windows XP» . Архивировано из оригинала 15 сентября 2008 г.
^ «Windows Server 2003: откройте для себя улучшенную информацию о системе, новые API-интерфейсы ядра, отладки, безопасности и пользовательского интерфейса» . Архивировано из оригинала 5 мая 2008 г.

Внешние ссылки

Корпорация Microsoft (12 ноября 2009 г.). «Структурированная обработка исключений» . Библиотека MSDN . Проверено 23 июля 2022 г.
Мэтт Питрек (январь 1997 г.). «Ускоренный курс структурированной обработки исключений Win32» . МСЖ . 12 (1). Архивировано из оригинала 10 августа 2003 г. Обратите внимание, что приведенные здесь примеры не работают в современных системах Windows (после XP SP2) в исходном виде из-за изменений, внесенных Microsoft для решения проблем безопасности, присутствующих в ранней версии SEH. Примеры по-прежнему работают в более поздних версиях Windows, если они скомпилированы с помощью /link /safeseh:no.
«win32: безопасная структурированная обработка исключений» . Руководство Ясм .
Патент США 7 480 919 – Безопасные исключения.
Йоханнес Пассинг (20 мая 2008 г.). «Развлечение с низким уровнем SEH» . Охватывает неясные детали, необходимые для того, чтобы низкоуровневый код SEH (и особенно SafeSEH) работал в более современных Windows.
Игорь Скочинский (6 марта 2006 г.). «Реверс Microsoft Visual C++, часть I: обработка исключений» . OpenRCE . Проверено 17 ноября 2009 г.
Мэтт Миллер (2 февраля 2009 г.). «Предотвращение использования перезаписи структурированного обработчика исключений (SEH) с помощью SEHOP» . Технет.
Стефан Ле Берр, Дэмиен Кокиль (22 декабря 2009 г.). «Обход SEHOP» (PDF) . Системная мечта. Архивировано из оригинала (PDF) 7 сентября 2012 г.
Джошуа Дж. Дрейк (10 января 2012 г.). «Старое встречается с новым: несовместимость Microsoft Windows SafeSEH» . Статья, объясняющая, почему Windows 7 SP1 игнорирует SafeSEH для некоторых старых двоичных файлов, а Windows XP SP3 учитывает его.

[3] Имя различается в разных версиях среды выполнения VC.

[4] ntdll.dll и kernel32.dll, а также другие программы, статически связанные со средой выполнения VC, вместо этого скомпилировали эту функцию.

[6] Более конкретно, ntdll!RtlDispatchException системная процедура, вызываемая из ntdll!KiUserExceptionDispatcher который, в свою очередь, вызывается из nt!KiDispatchException функция ядра. (Видеть Кен Джонсон (16 ноября 2007 г.). «Каталог обратных вызовов режима ядра NTDLL для пользовательского режима, часть 2: KiUserExceptionDispatcher» . подробности)

[7] процесса Сообщение можно отключить, изменив режим ошибки ; последний обработчик по умолчанию можно заменить SetUnhandledExceptionFilter API

[8] ntdll!KiUserExceptionDispatcher звонит либо nt!ZwContinue или nt!ZwRaiseException

[devx-1] Jump up to: ^а ^б «Векторная обработка исключений в Windows Server 2003 (через Интернет-архив)» . Архивировано из оригинала 18 января 2008 г.

[2] Корпорация Microsoft (12 ноября 2009 г.). «Структурированные функции обработки исключений» . Библиотека MSDN . Проверено 23 июля 2022 г.

[5] Питер Кляйсснер (14 февраля 2009 г.). «Обработка исключений Windows — Питер Кляйсснер» . Архивировано из оригинала 14 октября 2013 года . Проверено 21 ноября 2009 г. , структурированной обработки исключений на основе компилятора Раздел

[9] «Исключительное поведение — структурированная обработка исключений x64» . НТ Инсайдер.

[10] «Обработка исключений x64» . Документация VС++ 2019 .

[11] «Совместимость MSVC» . Документация Clang 11 .

[VEH-12] Jump up to: ^а ^б «Под капотом: новая векторная обработка исключений в Windows XP» . Архивировано из оригинала 15 сентября 2008 г.

[13] «Windows Server 2003: откройте для себя улучшенную информацию о системе, новые API-интерфейсы ядра, отладки, безопасности и пользовательского интерфейса» . Архивировано из оригинала 5 мая 2008 г.

[1]

[2]

[а]

[б]

[3]

[с]

[д]

[и]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]