不同的进程真的不能够拥有相同的PID么?我相信大部分人都会说,这是不可能的,因为PID是在操作系统中表示进程的唯一性标示,因此不可能出现不同的进程拥有相同的PID,否则在系统调度的时候就会出现混乱。可是真的是这样么?有这样一个程序xxxx,当我们用xxx工具来观察系统中的pid。我们发现,在这个程序运行时,系统中竟然出现了不同的进程拥有了相同的pid。这是为什么?我们的理解与我们看到的现象竟然出现了矛盾。 首先让我们来了解一下EPROCESS结构。每个windows 2000进程都由一个执行程序进程(EPROCESS)块表示,也就是说在内核中,进程是靠EPROCESS来识别的.下面是EPROCESS的结构定义 typedef strUCt _EPROCESS { KPROCESS Pcb; NTSTATUS ExitStatus; KEVENT LockEvent; ULONG LockCount; LARGE_INTEGER CreateTime; LARGE_INTEGER ExitTime; PKTHREAD LockOwner;
HANDLE UniqueProcessId;
LIST_ENTRY ActiveProcessLinks;
SIZE_T QuotaPeakPoolUsage[2]; SIZE_T QuotaPoolUsage[2];
SIZE_T PagefileUsage; SIZE_T CommitCharge; SIZE_T PeakPagefileUsage;
SIZE_T PeakVirtualSize; SIZE_T VirtualSize;
MMSUPPORT Vm; LIST_ENTRY SessionProcessLinks;
PVOID DebugPort; PVOID ExceptionPort; PHANDLE_TABLE ObjectTable;
PAccess_TOKEN Token;
FAST_MUTEX WorkingSetLock; PFN_NUMBER WorkingSetPage; BOOLEAN ProcessOutswapEnabled; BOOLEAN ProcessOutswapped; UCHAR AddressSpaceInitialized; BOOLEAN AddressSpaceDeleted; FAST_MUTEX AddressCreationLock; KSPIN_LOCK HyperSpaceLock; struct _ETHREAD *ForkInProgress; USHORT VmOperation; UCHAR ForkWasSuccessful; UCHAR MmAgressiveWsTrimMask; PKEVENT VmOperationEvent; PVOID PaeTop; ULONG LastFaultCount; ULONG ModifiedPageCount; PVOID VadRoot; PVOID VadHint; PVOID CloNeroot; PFN_NUMBER NumberOfPrivatePages; PFN_NUMBER NumberOfLockedPages; USHORT NextPageColor; BOOLEAN ExitProcessCalled;
BOOLEAN CreateProcessReported; HANDLE SectionHandle;
PPEB Peb; PVOID SectionBaseAddress;
PEPROCESS_QUOTA_BLOCK QuotaBlock; NTSTATUS LastThreadExitStatus; PPAGEFAULT_HISTORY WorkingSetWatch; HANDLE Win32WindowStation; HANDLE InheritedFromUniqueProcessId; ACCESS_MASK GrantedAccess; ULONG DefaultHardErrorProcessing; PVOID LdtInformation; PVOID VadFreeHint; PVOID VdmObjects; PVOID DeviceMap;
ULONG SessionId;
LIST_ENTRY PhysicalVadList; union { HARDWARE_PTE PageDirectoryPte; ULONGLONG Filler; }; ULONG PaePageDirectoryPage; UCHAR ImageFileName[ 16 ]; ULONG VmTrimFaultValue; BOOLEAN SetTimerResolution; UCHAR PriorityClass; union { struct { UCHAR SubSystemMinorVersion; UCHAR SubSystemMajorVersion; }; USHORT SubSystemVersion; }; PVOID Win32Process; struct _EJOB *Job; ULONG JobStatus; LIST_ENTRY JobLinks; PVOID LockedPagesList; PVOID SecurityPort ; PWOW64_PROCESS Wow64Process;
LARGE_INTEGER ReadOperationCount; LARGE_INTEGER WriteOperationCount; LARGE_INTEGER OtherOperationCount; LARGE_INTEGER ReadTransferCount; LARGE_INTEGER WriteTransferCount; LARGE_INTEGER OtherTransferCount;
SIZE_T CommitChargeLimit; SIZE_T CommitChargePeak;
LIST_ENTRY ThreadListHead;
PRTL_BITMAP VadPhysicalPagesBitMap; ULONG_PTR VadPhysicalPages; KSPIN_LOCK AweLock; } EPROCESS;
每个Windows进程都会由系统空间中的一个EPROCESS块来标示。其中有一个UniqueProcessId的属性存储了在系统空间中唯一的进程ID,也就是我们常说的PID。 下面我们在来看看进程的创建,正如文章开始所说的例子,一个父进程不断创建子进程,子进程结束但是HANDLE并未关闭,WIN32子系统进程(csrss)不断创建新进程。 进程创建过程可以通过跟踪分析CreateProcess来了解。我简单的说一下。 首先CreateProcess找到执行程序对应的WIN32映射执行程序后,创建执行程序对象。 首先就是设置EPROCESS块其中包括把进程和会话ID存储到对应的字段中,设置进程退出状态,并创建访问令牌。 然后创建初始地址空间和内核进程块与地址空间的设置以及PEB的设置。 再创建线程和堆栈环境。 下面的一部就是向WIN32子系统传递信息,包括新建的进程线程句柄。创建标志中的项以及ID和确认其属于WIN32应用程序的标志。后面就是初始化线程并完成整个进程的初始化。
下面我们来看看程序退出的方面。 ExitProcess函数在结束进程的时候 并没有释放EPROCESS在内存中的数据,导致进程结束,但EPROCESS还存在.
通过上面的分析,可以知道子进程的EPROCESS并不会同进程一起消失,因为EPROCESS必须等到所有的Handle关闭后才会关闭。也就是说进程的EPROCESS Handle count为0的时候,EPROCESS才会被关闭。说白了是,一旦有进程拥有EPROCESS的句柄,那么即使进程退出,那么EPROCESS也暂时不会被清除出内存,直到所有的Handle都关闭后,才会被清除。上面提到的进程关闭而HANDLE未关闭的进程就称做僵尸进程(tombie process)。这样的情况下win32子系统无法意识到有些进程已成为僵尸。 一般查看进程信息的程序均调用 NtQuerySystemInformation函数来显示出进程的信息。 NTSTATUS NtQuerySystemInformation ( IN SYSTEM_INFORMATION_CLASS SystemInformationClass, OUT PVOID SystemInformation, IN ULONG SystemInformationLength, OUT PULONG ReturnLength OPTIONAL ) SystemInformationClass 信息的类别,SystemInformation 一个指向函数输出缓冲区的指针,SystemInformationLength 是这个缓冲区的长度,ReturnLength是写入字节的数目。 NtQuerySystemInformation函数 是直接枚举EPROCESS,所以,如果直接通过NtQuerySystemInformation枚举进程的话,会出现有些相同的PID。原因就是CSRSS根本就不考虑已死的进程。 通过上面的信息也可以了解,只有在进程结束后,EPROCESS从内存中释放前,才会出现这种情况。 如果文中有错误或不足请通知作者 sunwear shellcoder@163.com :)
(出处:网侠)
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