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System PTEs 란 무엇일까요? #2

앞서 MSDN magazine에서 System PTEs 와 관련된 좋은 글을 전달해 드렸습니다. 좀더 System PTEs 에 대한 이해를 도와 드리기 위해 저의 경험에서 나온 정보를 좀 더 정리해 보았습니다.

 

System PTEs가 부족할 경우 어떤 문제가 발생할 수 있을 까요?

일단 시스템이 비 정상적으로 동작할 수 있습니다. System PTEs 가 부족하면 추가적으로 kernel stack 을 할당할 수 없으므로 Thread 의 생성 Process 의 생성은 물론 기존에 Slep 되어 있던 Thread가 깨어나면서 kerenl stack 을 할당 받고자 할 경우에도 문제가 될 것 같습니다. 제가 직접 적으로 경험했던 것으로는 Kernel Driver 다 Load 되지 않았던 것 입니다.

 

아래에서는 실제로 System PTEs 가 어떻게 할당되어 사용되고 있는지 확인해 보도록 하겠습니다.

!sysptes 명령으로 System Ptes 의 시작 PTE 와 마지막 PTE 의 가상 주소를 알 수 있습니다.

lkd> !sysptes

System PTE Information
  Total System Ptes 4294967296
     SysPtes list of size 1 has 127 free
     SysPtes list of size 2 has 65 free
     SysPtes list of size 4 has 94 free
     SysPtes list of size 8 has 30 free
     SysPtes list of size 16 has 72 free
    starting PTE: c0228000
    ending PTE:   c03def78

  free blocks: 289   total free: 167789    largest free block: 136815

 

커널 스택이 System PTEs 를 사용한 경우를 확인해 보면

        THREAD 8896ec48  Cid 4f98.6dd4  Teb: 7ff9c000 Win32Thread: e32edbe8 WAIT: (Unknown) UserMode Non-Alertable
            89a06180  SynchronizationEvent
        Not impersonating
        DeviceMap                 e280eec8
        Owning Process            8976f9f8       Image:         explorer.exe
        Attached Process          N/A            Image:         N/A
        Wait Start TickCount      41056853       Ticks: 22 (0:00:00:00.343)
        Context Switch Count      1943501                 LargeStack
        UserTime                  00:00:01.406
        KernelTime                00:00:03.296
        Win32 Start Address 0x75d61c3f
        Start Address 0x7c8217ec
        Stack Init b6947000 Current b6946c50 Base b6947000 Limit b6940000 Call 0
        Priority 10 BasePriority 8 PriorityDecrement 0
        ChildEBP RetAddr 
        b6946c68 8083d5b1 nt!KiSwapContext+0x26
        b6946c94 8083df9e nt!KiSwapThread+0x2e5
        b6946cdc bf89ab63 nt!KeWaitForSingleObject+0x346
        b6946d38 bf89d9d3 win32k!xxxSleepThread+0x1be
        b6946d4c bf89e391 win32k!xxxRealWaitMessageEx+0x12
        b6946d5c 80833bef win32k!NtUserWaitMessage+0x14
        b6946d5c 7c96860c nt!KiFastCallEntry+0xfc
        0446ff2c 00000000 0x7c96860c

커널 스택의 값 중 하나를 선택해서 !pte 명령으로 확인해 보면 PTE 의 가상 주소를 확인할 수 있고 System Pte 영역 안에 있음을 확인할 수 있습니다.

lkd> !pte b6946cdc
               VA b6946cdc
PDE at 00000000C0300B68    PTE at 00000000C02DA518
Unable to get PDE FFFFFFFFC0300B68

 

kernel 에 load 되어 있는 module 을 살펴 보면 아래와 같은데 User 영역의 주소에 Map 되어 있는 파일은 일반 PTE 를 사용하고 Kernel 영역 주소에 Map 되어 있는 파일은 System PTEs 를 사용하는 것으로 보입니다.

lkd> lmvm tdi
start    end        module name
f7577000 f7582000   TDI        (deferred)            
    Image path: \SystemRoot\system32\DRIVERS\TDI.SYS
    Image name: TDI.SYS
    Timestamp:        Sat Feb 17 15:01:19 2007 (45D69A2F)
    CheckSum:         0000C620
    ImageSize:        0000B000
    File version:     5.2.3790.3959
    Product version:  5.2.3790.3959
    File flags:       0 (Mask 3F)
    File OS:          40004 NT Win32
    File type:        3.6 Driver
    File date:        00000000.00000000
    Translations:     0409.04b0
    CompanyName:      Microsoft Corporation
    ProductName:      Microsoft® Windows® Operating System
    InternalName:     tdi.sys
    OriginalFilename: tdi.sys
    ProductVersion:   5.2.3790.3959
    FileVersion:      5.2.3790.3959 (srv03_sp2_rtm.070216-1710)
    FileDescription:  TDI Wrapper
    LegalCopyright:   © Microsoft Corporation. All rights reserved.

이것 또한 System PTEs 영역에 위치하는 것을 확인할 수 있습니다.

lkd> !pte f7577000
               VA f7577000
PDE at   C0300F74        PTE at C03DD5DC
contains 00AAC963      contains 7D12E963
pfn aac        -G-DA--KWEV    pfn 7d12e      -G-DA—KWEV

 

하지만 NT 와 HAL 은 다른 영역에 할당 됩니다.

80800000 80a7f000   nt        
80a7f000 80aab000   hal       

lkd> !pte 80800000
               VA 80800000
PDE at   C0300808        PTE at C0202000
contains 008009E3      contains 00000000
pfn 800        -GLDA--KWEV    LARGE PAGE pfn 800      

lkd> !pte 80a7f000
               VA 80a7f000
PDE at   C0300808        PTE at C02029FC
contains 008009E3      contains 00000000
pfn 800        -GLDA--KWEV    LARGE PAGE pfn a7f 

 

감사합니다.

Comments

  • Anonymous
    October 03, 2010
    위 예를 보면 Total System Ptes 4294967296 이라고 나오는데, 이게 bytes 인가요? 아니면 4k page인가요? system PTEs는 보통 4k page로 보이지않나요? 4294967296 라는 값은 마치 아래 계산에 의해 나온 것처럼 보입니다만: 1024 PTE's * 1024 PDE's * 4K each page = 4,294,967,296 bytes

  • Anonymous
    October 03, 2010
    Total System Ptes 에 나온 결과는 Page 수 입니다. 이 포스트를 할때 Total System Ptes 의 값을 크게 신경쓰지 않았는데 일단 이 정보를 확인해 봐야 겠네요 아래 정보를 참고 하세요 3: kd> !sysptes System PTE Information  Total System Ptes 33533440    starting PTE: fffff6fd30000000  free blocks: 1214   total free: 10211    largest free block: 155 3: kd> !vm 1 *** Virtual Memory Usage *** Physical Memory:     4193546 (  16774184 Kb) Page File: ??C:pagefile.sys  Current:  17081344 Kb  Free Space:  17035420 Kb  Minimum:  17081344 Kb  Maximum:     17081344 Kb Available Pages:     3338870 (  13355480 Kb) ResAvail Pages:      4028856 (  16115424 Kb) Locked IO Pages:           0 (         0 Kb) Free System PTEs:   33504239 ( 134016956 Kb)