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  • 线程的Alertable与User APC

    在使用插User APC注入DLL时,经常面临一个问题,那就是线程必须是处于Alertable模式才能注入成功。但一直对这个Alertable的含义不甚清楚,今天总算是把这个梗消化了。

    微软对Alertable与APC的执行关系有详细的描述:

    https://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms810047.aspx

    其中有一段是这样说的:

    也就是说,正常情况下,用户模式的APC是不会打断用户态程序的执行流的。除非,线程是Alertable——可唤醒的。

    So, what is Alertable?

    想象一个应用场景:

    客户端程序每隔5分钟就和服务端进行一次通信,实现“心跳”,最简单的就是使用Sleep(5*60*1000)。那么这样一来,这5分钟内,线程就沉睡了,如果这个时候有比较紧急的网络IO事件发生怎么办呢?线程还在沉睡中,因为5分钟时间还未到,所以无法及时处理这些事件。如何解决这个问题呢?那就是使用SleepEx替换Sleep。这个函数比起Sleep就多了一个参数Alertable,表示该线程是“可唤醒的”,就是说,线程虽然等待时间未到,但如果发生一些事件,线程也会及时去处理。这些事件就是:IO完成例程需要执行或者线程有APC需要交付。

    内核中线程数据结构KTHREAD中的Alertable成员就是表示该线程是不是可唤醒的。这个成员会在什么时候被赋值呢?参见WRK有三个宏会设置该值:

    InitializeDelayExecution()

    InitializeWaitSingle()

    InitializeWaitMultiple()

    这三个宏分别被

    SleepEx()---->KeDelayExecutionThread()

    WaitForSingleObject()---->KeWaitForSingleObject()

    WaitForMultipleObjects()---->KeWaitForMultipleObjects()

    调用。

    当上述调用发生时,线程Alertable被置为TRUE。同时,还会通过宏TestForAlertPending设置KTHREAD的另外一个成员:UserApcPending,当Alertable为TRUE,并且User APC队列不为空,那么该值将被置为TRUE。

    当从内核模式返回时,DISPATCH_USER_APC在交付用户模式APC前会判断这个标志,如果为FALSE,则不会交付User APC。

     

    这也就是为什么当线程为Alertale的时候,插入的User APC才会得到执行。

    还有一个问题:在进程启动时使用驱动进行APC注入DLL的时候,并没有去考虑这个UserApcPending标记,那为什么APC就一定能得到执行呢?

    这是因为,在XP中,进程初始化重要工作LdrInitializeThunk本身就是使用APC进行执行的,所以在PspUserThreadStartup中对UserApcPending设置为了TRUE,这样保证了初始的时候User APC能成功交付。

    即使在Win7中,LdrInitializeThunk不再使用APC进行派遣,LdrInitializeThunk在执行完成后会使用NtTestAlert,同样会设置UserApcPending为TRUE。从而在返回用户模式时,User APC同样能交付。

    但每次交付用户模式的时候,UserApcPending会被重置,所以线程启动之后就不再能保证插APC能得到执行了。除非使用前面说到的那些Alertable为TRUE的等待函数,再次设置了UserApcPending。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xuanyuan/p/5384472.html
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