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Windows内存管理(3)--检查内存可用性,结构化异常处理 和 ASSERT  

2010-12-10 17:27:45|  分类: 驱动编程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1.      检查内存可用性

在驱动程序开发中,对内存的操作要格外小心。如果某段内存是只读的,而驱动程序试图去写操作,会导致系统的崩溃。

DDK提供了两个函数,帮助程序员在不知道某段内存是否可读写的情况下,试探这段内存的可读写性。

VOID 
  ProbeForRead(
    IN CONST VOID  *
Address,
    IN SIZE_T  
Length,
    IN ULONG  
Alignment
    );

VOID 
  ProbeForWrite(
    IN CONST VOID  *
Address,
    IN SIZE_T  
Length,
    IN ULONG  
Alignment
    );

这两个函数不是返回该段内存是否可读写,而是当不可读写的时候,引发一个异常。

 

 

2.      结构化异常处理

 

(1)   try-except

__try 

{

        // guarded code

}

__except ( expression )

{

        // exception handler code

}

 

其中expression 有三种可能,如下:

EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER (1) :进入到__except进行错误处理,处理完后不再回到__try块中,转而继续执行。

EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH (0) :不使用__except块中的异常处理,转而向上一层回卷。如果已经是最外层,则向操作系统请求异常处理函数。

EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION (–1) :重复先前错误的指令,这个在驱动程序中很少用到。

 

回卷:程序执行到某个地方出现异常错误时,系统会寻找出错点是否处于 一个try{}块中,并进入try块所对应的异常处理代码。如果当前try块没有提供异常处理,则会向更外一层的try块,寻找异常处理代码。直到最外层try块也没有提供异常处理代码,则交由操作系统处理。

 

(2)   try-finally

 

__try {

   // guarded code

}

__finally {

   // termination code

}

利用try-finally块,强迫函数在退出前执行一段代码。在try块中,无论运行什么代码(即使是return语句或者触发异常),在程序退出前都会运行finally块中的代码。这样的目的是让程序在退出前运行一些资源回收的工作,而资源回收代码的最佳位置就是放在这个块中。

例如:

原本的代码:

NTSTATUS test()

{

    NT_STATUS status = STATUS_SUCCESS;

    status = Foo1(…);

    if(!NT_SUCCESS(status))

    {

       //回收资源;

       //return status

}

 

status = Foo2(…);

    if(!NT_SUCCESS(status))

    {

       //回收资源;

       //return status

}

 

    status = FooN(…);

    if(!NT_SUCCESS(status))

    {

       //回收资源;

       //return status

}

}

 

利用try-finally后的代码:

NTSTATUS test()

{

    NT_STATUS status = STATUS_SUCCESS;

    __try

{

status = Foo1(…);

        if(!NT_SUCCESS(status))

        {

           //return status

}

 

status = Foo2(…);

    if(!NT_SUCCESS(status))

    {

       //return status

}

 

    status = FooN(…);

    if(!NT_SUCCESS(status))

    {

       //return status

}

}

__finally

{

    if(!NT_SUCCESS(status)

{

        //统一回收资源

}

return status;

}

}

 

 

3.      断言

在驱动程序中,使用“断言”,一般是通过ASSERT宏。例如:

NTSTATUS Foo(PCHAR* str)

{

       ASSERT(str!=NULL);    //断言

       //str的操作。

}

这段代码认为输入绝不可能是空指针,因此在函数的开头做了一个断言。一旦断言失败,会引发 一个异常,并终止程序。

 

例如:

C语言的知识解释如下:

assert( <expression> ); 

expression结果为时,会在stderr中输出这条语句所在的文件名和行号,以及这条表达式。这只在调试版本中起作用,在Release版本中不会产生任何代码。 
通常当我们使用assert时,都在强烈说明一个含义:在这里必然如此。它通常用于一个函数的先验条件和后验条件的检查。比如我写一个C风格复制字符串的函数,并且认为调用者不应该传入NULL指针: 

char   *   clone_string(const   char   *   source) 
{ 
    char   *   result; 
    assert(source   !=   NULL); 
    result   =   (char   *)malloc(strlen(source)   +   1); 
    if   (result   !=   NULL) 
    { 
        strcpy(result,   source); 
        assert(strcmp(result,   source)   ==   0); 
    } 
    return   result; 
} 
注意到我对source是否为NULL是用assert检查的,但对result是不是为NULL是用if语句判断的,这是因为在调用代码正确的情况下source必然不为NULL,如果断言失败,说明调用代码中有错误,需要修改;但result作为malloc的返回值则不一定,在malloc代码无误的情况下仍然可能返回NULL——当内存块不足时。最后又用assertstrcpy的结果进行检查,因为只要代码正确,无论什么情况strcpy应该正常完成复制,它没有malloc那种异常情况存在。

 

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