使用PageHeap.EXE或GFlags.EXE检查内存越界错误

 

2011-05-27 20:19 290人阅读 评论(0) 收藏 举报

microsoft debugging structure output image file

必先利其器之一：使用PageHeap.EXE或GFlags.EXE检查内存越界错误
　　Article last modified on 2002-6-3
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　　The information in this article applies to:
　　- Microsoft Visual C++, 32-bit Editions, version 6.0, SP5
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　　我推荐使用PageHeap.Exe和Gflags.Exe，主要的原因还是因为当有人问内存越界的错误如何查出来的时候，国外的朋友经常会推荐这两个工具（highly recommend）。我用过之后，也觉得有些时候用用还是有好处的。
　　
　　PageHeap.Exe将针对某个指定的应用程序启用Page Heap标志，从而自动监视所有的malloc、new和heapAlloc的内存分配，找出内存错误。
　　PageHeap.Exe的下载地点：
http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=http://download.microsoft.com/download/vc60pro/Utility/6.0/WIN98/EN-US/PageHeap1.exe
　　下面我们简单地给出PageHeap使用步骤：
　　第一步：
　　在命令行中运行PageHeap.Exe。如果你以前设置过启用Global Page Heap标志，那么你将看到一个列表，给出所有已经启用了的应用程序的名字，不含路径。
　　如下所示：
　　C:/>pageheap
　　pgh.exe enabled
　　testSplit.exe enabled
　　第二步：
　　编译一个小程序，其中有如下代码：
　　void main()
　　{
　　 int m_len = 5;
　　 char *m_p = (char *)HeapAlloc (GetProcessHeap (), HEAP_ZERO_MEMORY, m_len);
　　 m_p[m_len] = 0;
　　
　　 HeapFree (GetProcessHeap (),0, m_p);
　　}
　　Build出一个Debug版本。运行之，你看不到有任何异常的报告。
　　但其实m_p[m_len]=0这句话就是越界写了，因为只分配到了m_p[m_len-1]！这种情况就叫Dynamic memory overrun。用BoundsChecker是可以查到的。
　　这时，表面上看不出任何问题，但是一颗定时炸弹已经埋下了。
　　第三步：
　　在命令行中运行PageHeap /enable YourApplicationName.exe 0x01。
　　再运行一次不带参数的PageHeap，察看上面的命令是否生效。你的应用程序应该在启用的列表中。
　　注意：千万不要在YourApplication.Exe前面加上路径！！
　　0x01的含义在后面说明。
　　第四步：
　　再次运行你的程序。
　　你将会注意到在Output窗口的加载各种DLL之前，多了几句话：
　　Loaded exports for 'C:/WINNT/System32/ntdll.dll'
　　Page heap: process 0x57C created heap @ 00130000 (00230000, flags 0x1)
　　Loaded 'C:/WINNT/system32/MFC42D.DLL', no matching symbolic information found.
　　..
　　Loaded 'C:/WINNT/system32/MSVCP60D.DLL', no matching symbolic information found.
　　Page heap: process 0x57C created heap @ 00470000 (00570000, flags 0x1)
　　Loaded exports for 'C:/WINNT/system32/imm32.dll'
　　这就是Page Heap的监视机制在发挥作用！他告诉你你的堆00470000被创建出来了。
　　然后程序退出后，Output窗口有这么几句话表明一定有什么错误发生了：
　　Page heap: block @ 0015AFF8 is corrupted (reason 10)
　　Page heap: reason: corrupted suffix pattern
　　Page heap: process 0x57C destroyed heap @ 00471000 (00570000)
　　The thread 0x8A8 has exited with code 0 (0x0).
　　这说明在销毁堆00470000时遇到了麻烦，就是数据块0015AFF8被误用了，原因是误用了下标语法。看，说得多么清楚！也节省了许多翻来覆去查代码的工作！
　　PageHeap的使用中有几点值得注意：
　　1:启用PageHeap不能够影响正在运行中的应用程序。如果你需要启用一些正在运行且不能重启的程序的PageHeap，那请运行PageHeap启用后，重新启动机器。
　　2:要想查看PageHeap把信息放到哪里了，请打开你的注册表，来到
　　 /HKEY_LOCAL_MACHINE/SOFTWARE/Microsoft/Windows NT
　　/CurrentVersion/Image File Execution Options
　　你将会看到你的应用程序也在这个项下面。你的应用程序的GlobalFlag被设置为了0x02000000，PageHeapFlags被设置为了0x01。
　 　3：PageHeap的原理是这样，它在已分配的内存的后面放上几个守护字节（Guard Bytes），再跟上一个标记为PAGE_NOACCESS的内存页。这样，已分配内存的后面如果被重写了，那么守护字节就会被改变，于是当内存被释放 时，PageHeap就会引发一个AV(Access Violation)。大体上就是这样。所以只有最后释放这块问题内存时，才会有PageHeap的报告！这就是PageHeap的局限性吧。
　　参数0x01的含义：
　　FLAGS hex value (0x...) has the following structure:
　　 B7-B0 Bit flags 1 - enable page heap
　　 01 - enable page heap. If zero normal heap is used.
　　 In 99% of the cases you will want this to be set.
　　 02 - collect stack traces (default on checked builds)
　　 04 - minimize memory impact
　　 08 - minimize randomly(1)/based on size range(0)
　　 10 - catch backward overruns
　　看到了吗？你还可以设置参数为0x10，从而可以检查内存向前的越界写！
　 　Gflags.Exe是微软的Debugging Tools里面的工具。在Windows 2000的Resource Kit中也可以找得到。我们也可以用它来完成和PageHeap相同的任务。当然，Gflags.EXE还能做许许多多其他的事情。这里我们就不介绍了， 总之物超所值。
　　具体的使用办法是：
　　1) 运行Gflags.Exe；
　　2) 你将看到一个对话框。在”Image File”的编辑框中写下你的应用程序的名字，如YourApp.Exe。注意不要路径！
　　3) 选择”Image File Options”的单选钮；
　　4) 这时，你会看到对话框的内容突然一变。选中“Place heap
　　allocations at ends of pages”前的复选框。
　　5) 点击Apply按钮。
　　这样，就达到了PageHeap的效果。现在运行你的程序，overwrite你的堆，就应该生成一个AV了!
　　(预知详情请收听微软KB：SAMPLE: PageHeap1.exe Finds Heap Corruption and Memory Errors (Q264471) 你可以按照这篇文档所指引的步骤学习如何使用PageHeap)