Вопрос или проблема
Я столкнулся с странной проблемой в своей программе, которая использует NtWaitForSingleObject и NtDelayExecution в цикле. Проблема в том, что функция NtWaitForSingleObject иногда возвращает ошибку 0xC0000008 (STATUS_INVALID_HANDLE), но только тогда, когда я удаляю операторы std::cout из своего кода. Это поведение сводит меня с ума, и я не могу понять, в чем дело.
Вот что происходит:
Если у меня есть два оператора std::cout после системных вызовов (NtDelayExecution_Syscall и NtWaitForSingleObject_Syscall), все работает как ожидается. Если я удаляю операторы std::cout (или оставляю только один из них), NtWaitForSingleObject_Syscall возвращает 0xC0000008 (неправильный дескриптор). Я проверил значения в регистрах и переменных, и они кажутся правильными перед вызовом NtWaitForSingleObject. Дескриптор, передаваемый функции, является результатом вызова GetCurrentProcess(), который должен быть действительным.
Вот мой код:
Ассемблерный код (.asm):
.code
; функция NtDelayExecution
NtDelayExecution_Syscall proc
mov rax, 34h
syscall
ret
NtDelayExecution_Syscall endp
; функция NtWaitForSingleObject
NtWaitForSingleObject_Syscall proc
mov rax, 04h
syscall
ret
NtWaitForSingleObject_Syscall endp
end
C++ код (.cpp):
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN
#include <windows.h>
#include <iostream>
extern "C" LONG NtDelayExecution_Syscall(
BOOLEAN Alertable,
PLARGE_INTEGER DelayInterval
);
extern "C" LONG NtWaitForSingleObject_Syscall(
HANDLE hProcess,
BOOLEAN Alertable,
PLARGE_INTEGER DelayInterval
);
void StartMonitor(HANDLE hProcessToMonitor) {
// Установка нулевого таймаута
LARGE_INTEGER integer;
integer.QuadPart = -10000 * 1000;
LARGE_INTEGER timeout;
timeout.QuadPart = 0;
LONG result;
while (true) {
result = NtDelayExecution_Syscall(FALSE, &integer);
std::cout << result << std::endl; // ПРОБЛЕМА: Без этой строки возникает ошибка
result = NtWaitForSingleObject_Syscall(hProcessToMonitor, FALSE, &timeout);
std::cout << result << std::endl; // ПРОБЛЕМА: Без этой строки возникает ошибка
}
return;
}
int main() {
HANDLE hProcess = GetCurrentProcess(); // Использование дескриптора GetCurrentProcess()
StartMonitor(hProcess);
return 0;
}
Что я пробовал:
Отключение оптимизаций: Я пробовал отключить оптимизации компилятора (/Od в MSVC), но поведение не изменилось.
Буферизация std::cout: Пытался отключить синхронизацию с C stdio с помощью std::ios_base::sync_with_stdio(false), без изменений.
Добавление искусственных переменных и выравнивания стека: Я добавил переменные, такие как volatile int padding[10];, чтобы проверить, нет ли проблем со стеком — без эффекта.
Пытался использовать alignas(16) для переменных: Не помогло.
Проверял регистры в отладчике: Когда возникает ошибка, RCX (который держит дескриптор) равен FFFFFFFFFFFFFFFF.
Мои вопросы:
Почему наличие std::cout влияет на результат NtWaitForSingleObject_Syscall?
Как поток вывода влияет на поведение этих системных вызовов?
Какие еще шаги отладки я могу предпринять, чтобы изолировать причину проблемы?
Может ли это быть связано с выравниванием памяти, управлением стеком или чем-то специфическим для MSVC?
Существуют ли известные проблемы с обработкой дескрипторов процесса из GetCurrentProcess() в низкоуровневых системных вызовах NtWaitForSingleObject?
Я потратил часы на диагностику этой проблемы, и буду признателен за любые идеи!
Ответ или решение
Ваше описание проблемы с функцией NtWaitForSingleObject
, которая возвращает ошибку 0xC0000008 (STATUS_INVALID_HANDLE)
при удалении std::cout
, очень интригует и указывает на несколько возможных направлений для диагностики. Ниже я попытаюсь объяснить, почему такое поведение возможно и предложить пути решения.
Причины возникновения проблемы
-
Оптимизация компилятора: Несмотря на то, что вы отключили оптимизацию через
/Od
, в некоторых случаях компилятор может по-прежнему выполнять определенные преобразования, которые могут влиять на порядок выполнения инструкций и состояние стека. Убедитесь, что вся логика программы действительно выполняется так, как вы ожидаете. Использованиеstd::cout
может замедлить выполнение программы, позволяя системным вызовам обрабатывать данные корректнее. -
Состояние регистра RCX: Как вы упомянули, когда происходит ошибка, регистр
RCX
, который должен содержать дескриптор процесса, равенFFFFFFFFFFFFFFFF
. Это указывает на то, что в каком-то месте ваш дескриптор повреждается. Причиной может быть переполнение стека, неправильное управление памятью или неоправданный доступ к уже освобожденным ресурсам. -
Выравнивание и управление стеком: Если вы пробовали использовать
alignas
и добавляли переменные для выравнивания стека без изменения ситуации, это может указывать на более глубокие проблемы с управлением памятью. Убедитесь, что ваша ассемблерная часть корректно завершает выполнение и не влияет на состояние стека. -
Влияние std::cout:
std::cout
может не только выводить информацию, но и вызывать перезагрузку буфера, что изменяет поведение потока выполнения. Также есть возможность, что в коде присутствуют гонки потоков (если программа много потоковая) или что функции, которые обращаются к системным вызовам, не имеют необходимых для безопасности вызовов.
Рекомендации по диагностике и решению
-
Добавьте отладочные приложения: Попробуйте заменить
std::cout
на более легкий вывод, например, используяOutputDebugString
для записи отладочной информации. Это может помочь диагностировать проблему без влияния на время исполнения. -
Проверка дескрипторов: Добавьте код для проверки валидности дескрипторов перед вызовом
NtWaitForSingleObject
. Убедитесь, что он не изменяется в процессе выполнения программы. -
Изолированное тестирование: Упростите программу максимально и протестируйте код, состоящий только из системных вызовов и минимальных вспомогательных функций, исключив все, что может повлиять на состояние программы.
-
Использование инструментов отладки: Используйте такие инструменты, как Application Verifier или WinDbg, чтобы получить более подробную информацию о состоянии программы и выявить потенциальные утечки или повреждения памяти.
-
Проверьте доступные документы: Обратитесь к официальной документации Microsoft по системным вызовам и убедитесь, что все параметры передаются корректно и соответствуют спецификациям вызовов.
Надеюсь, эти рекомендации помогут вам разобраться с проблемой. Переменные состояния системы на низком уровне могут быть довольно сложными, и зачастую даже незначительные изменения могут приводить к неожиданным результатам. Удачи вам в отладке!