标签:EXCEPTION 函数 struct except try 编译器 异常 SEH
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异常(2) --- 编译器对于SEH异常的拓展
在 异常(1) 中,我们介绍了用户模拟异常与CPU异常的收集,以及内核层与用户层异常的处理,其中介绍过SEH异常。
我们之前只提到过编译器拓展SEH异常的,但是由于篇幅有限,并没有详细介绍过其是如何拓展的,现在,我们就来介绍一下,其编译器如何拓展SEH异常的。
1._try{} _excpet(){} 异常处理结构
2. _try{} _excpet(){} 反汇编分析 - 其如何将自己挂在链表上的
3._EXCEPTION_REGISTRATION 结构中的实现细节
4.局部展开 - _try{}_finally{}反汇编分析
5.全局展开 - try{}嵌套时找到最近一层excpt_handler
1._try{} _excpet(){} 异常处理结构
有过C++编程经验的人来说,这个肯定不陌生,我们看如下代码:
1)异常过滤表达式
异常过滤表达式存在三种:常量,等式,过滤函数。
1> 常量
如下,Windows提供三种定义,当然这只是最简单的,无法处理比较复杂的异常。
// Defined values for the exception filter expression
EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER 1 // 走当前的异常处理程序
EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH 0 // 搜索下一个异常处理程序
EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION (-1) // 到代码出错的位置继续执行
2> 等式
调用GetExceptionCode()函数来获取异常码,之后来判断异常码。
GetExceptionCode()==0xc0000095
其实其本质也是常量运算,当其表达式匹配时结果为1(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER ),当不匹配时0(EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH ),其会寻找下一个SEH异常。
3> 调用异常处理函数
这里面也可以写函数,_except_handler,来自行对异常内容进行操作。
对于该函数,只要返回上面的三种值即可。
2)异常的各种宏介绍
在excpt.h中有很多宏,上面已经用到过两个 GetExceptionInformation() GetExceptionCode(),其定义如下:
#define GetExceptionCode _exception_code
#define exception_code _exception_code
#define GetExceptionInformation (struct _EXCEPTION_POINTERS*)_exception_info
#define exception_info (struct _EXCEPTION_POINTERS*)_exception_info
我们在VEH那一节中,添加的VEH异常例程就是 _EXCEPTION_POINTERS*,很好理解。
2. _try{} _excpet(){} 反汇编分析 - 其如何将自己挂在链表上的
我们看其反汇编,无论其几层_try{}嵌套,其最终只挂入一次链表,其是如何实现的呢?
答案是:在挂入链表的结构上进行了拓展,之前的结构如下:
struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD {
struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD* Next; //0x0
enum _EXCEPTION_DISPOSITION (*Handler)(struct _EXCEPTION_RECORD* arg1, VOID* arg2, struct _CONTEXT* arg3, VOID* arg4);//0x4
};
而现在的结构如下
struct _EXCEPTION_REGISTRATION{
struct _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD* Next; //0x0
enum _EXCEPTION_DISPOSITION (*Handler)(struct _EXCEPTION_RECORD* arg1, VOID* arg2, struct _CONTEXT* arg3, VOID* arg4);
//0x4
struct scopetable_entry * scopetable
int trylevel;
ine _ebp;
};
我们根据这个结构来查看反汇编代码:
可以发现,其编译器先处理SEH异常结构,再来提升堆栈。
另外,值得注意的是:Release版本会进行大量优化,但当出现_try{}_except(){},其不会对其进行优化,因为要保证堆栈结构。
要明白,其是拓展结构,并没有影响原来的结构,原来的结构在这里依然可以使用的,故其SEH拓展后的结构如下所示:
3._EXCEPTION_REGISTRATION 结构中的实现细节
我们之前介绍过,无论一个函数中有多少个Try,其只要一个_EXCEPTION_REGISTRATION结构体就好。
但是,我们肯定很好奇,其是如何实现的。下面,我们就来分析一下其是如何来实现的。
1)ScopeTable表结构
其是一串结构体数组,理解它的含义是理解SEH拓展的关键,结构体如下:
previousTryLevel - 上一个try的索引
lpfnFilter - except过滤表达式位置
lpfnHandler - except_handler执行函数
2)我们现在分析一层复杂的ScopeTable结构:
如下图,很明显,第一个previousTryLevel表示的是其存在上一层的嵌套,现在我们有一个问题,try0先执行还是try1先执行?
当然是try1先执行,然后沿着previousTryLevel找到try0的except,明白了这个逻辑再来看这张图就很好理解。
lpfnFilter指向其过滤表达式,lpfnHanler指向_except_handler,异常处理代码。
3)trylevel的含义
我们看其反汇编代码,当做的第一件事就是往trylevel中填写一个数字,我们在ScopeTable中看到其存在一个编号。
因此,很容易推断出 trylevel记录当前try所在的编号。
通过trylevel这个编号,进入表通过 (Scopetable+0x0c*trylevel) 计算,就很容易找到各个元素。
4)_except_handler3函数分析
对于拓展的SEH异常,其固定添加一个handler函数,而不是像我们之前可以自定义的,因为其要负责处理大量的数据结构。
其在xp操作系统下固定填写一个ntdll!_except_handler3函数,该函数就是负责完成上面那些逻辑的。
因为时间关系,暂时就不逆向该函数,但之后一定回头认认真真逆向一遍。
4.局部展开 - _try{}_finally{}反汇编分析
我们还存在一种语句,_try{}_finally{}语句,这种语句存在一种特殊机制,即使你在try{}中执行return,finally代码也一定会执行。
1)__try{}_finally反汇编分析:
2)__local_unwind2函数分析
3)_try{}_except函数的scopetable表
我们查看该语句的地址表,其中lpexceptHandler的地址就是_try{}_finally{}的地址。
因此我们就可以推断函数的执行过程,如果lpfilter值为0,则lpexcepthandler为finally函数。
4)总结
其编译器对其进行各种操作,将_finally语句打包成一个lpexcept_handler函数。
为确保执行,当在_try{}中出现return语句,其会先调用一个局部展开函数,该函数会查表寻边遍历的_fianlly函数运行。
既然把finally{}作为一个函数,故编译器在编译它时末尾写上return语句。
在_except函数后面肯定为retn,其作为一个函数调用,肯定不会正常执行,其如下图:
5.全局展开 - try{}嵌套时找到最近一层excpt_handler
前面我们提到过局部展开,当在try{}中遇到return时,其会调用局部展开,找到_finally函数执行,然后再返回。
现在我们再考虑一种情况,当很多_try{}_finaly{}嵌套时,出现异常,其如何调用?
如下图的实现机制-其本质就是调用全局展开。
当出现异常错误时,有_except_handler3接管,我们在分析中存在一个局部展开,一个全局展开,其全局展开。
全局展开机制有点复杂,现在先不分析,明确其作用就好。
标签:EXCEPTION,函数,struct,except,try,编译器,异常,SEH
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