Создание страниц защиты

Страница контроля обеспечивает одноразовую сигнализацию при доступе к странице памяти. Это может быть полезно для приложения, которое должно отслеживать рост больших динамических структур данных. Например, существуют операционные системы, использующие страницы защиты для реализации автоматической проверки стека.

Чтобы создать страницу защиты, задайте модификатор защиты страницы PAGE_GUARD для страницы. Это значение можно указать вместе с другими модификаторами защиты страниц в VirtualAlloc, VirtualAllocEx, VirtualProtectи Функциях VirtualProtectEx. Модификатор PAGE_GUARD можно использовать с любыми другими модификаторами защиты страниц, кроме PAGE_NOACCESS.

Если программа пытается получить доступ к адресу на странице защиты, система вызывает исключение STATUS_GUARD_PAGE_VIOLATION (0x80000001). Система также очищает модификатор PAGE_GUARD, удаляя статус охраняемой страницы памяти. Система не остановит следующую попытку доступа к странице памяти с исключением STATUS_GUARD_PAGE_VIOLATION.

Если происходит исключение защиты страницы во время системного процесса, процесс завершается сбоем и обычно возвращает код ошибки. Так как система также удаляет состояние соответствующей страницы защиты памяти, следующий вызов той же системной службы не завершится ошибкой из-за исключения STATUS_GUARD_PAGE_VIOLATION (если, конечно, кто-то не восстановит страницу защиты).

В следующей короткой программе демонстрируется поведение защиты страницы.

/* A program to demonstrate the use of guard pages of memory. Allocate
   a page of memory as a guard page, then try to access the page. That
   will fail, but doing so releases the lock on the guard page, so the
   next access works correctly.

   The output will look like this. The actual address may vary.

   This computer has a page size of 4096.
   Committed 4096 bytes at address 0x00520000
   Cannot lock at 00520000, error = 0x80000001
   2nd Lock Achieved at 00520000

   This sample does not show how to use the guard page fault to
   "grow" a dynamic array, such as a stack. */

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <tchar.h>

int main()
{
  LPVOID lpvAddr;               // address of the test memory
  DWORD dwPageSize;             // amount of memory to allocate.
  BOOL bLocked;                 // address of the guarded memory
  SYSTEM_INFO sSysInfo;         // useful information about the system

  GetSystemInfo(&sSysInfo);     // initialize the structure

  _tprintf(TEXT("This computer has page size %d.\n"), sSysInfo.dwPageSize);

  dwPageSize = sSysInfo.dwPageSize;

  // Try to allocate the memory.

  lpvAddr = VirtualAlloc(NULL, dwPageSize,
                         MEM_RESERVE | MEM_COMMIT,
                         PAGE_READONLY | PAGE_GUARD);

  if(lpvAddr == NULL) {
    _tprintf(TEXT("VirtualAlloc failed. Error: %ld\n"),
             GetLastError());
    return 1;

  } else {
    _ftprintf(stderr, TEXT("Committed %lu bytes at address 0x%lp\n"),
              dwPageSize, lpvAddr);
  }

  // Try to lock the committed memory. This fails the first time 
  // because of the guard page.

  bLocked = VirtualLock(lpvAddr, dwPageSize);
  if (!bLocked) {
    _ftprintf(stderr, TEXT("Cannot lock at %lp, error = 0x%lx\n"),
              lpvAddr, GetLastError());
  } else {
    _ftprintf(stderr, TEXT("Lock Achieved at %lp\n"), lpvAddr);
  }

  // Try to lock the committed memory again. This succeeds the second
  // time because the guard page status was removed by the first 
  // access attempt.

  bLocked = VirtualLock(lpvAddr, dwPageSize);

  if (!bLocked) {
    _ftprintf(stderr, TEXT("Cannot get 2nd lock at %lp, error = %lx\n"),
              lpvAddr, GetLastError());
  } else {
    _ftprintf(stderr, TEXT("2nd Lock Achieved at %lp\n"), lpvAddr);
  }

  return 0;
}

Первая попытка заблокировать блок памяти завершается ошибкой, вызывая исключение STATUS_GUARD_PAGE_VIOLATION. Вторая попытка выполнена успешно, так как защита страницы блока памяти была отключена первой попыткой.