如果 FLS 回调未释放，则线程退出时出现严重错误

2024-12-14

本文可帮助你解决以下问题：如果 DLL 加载或卸载序列因未经处理的异常中断，C++ DLL 静态链接到 C 运行时库（CRT）会导致线程退出时出现严重错误。

原始产品版本： Visual C++
原始 KB 数： 2754614

现象

如果 DLL 加载或卸载序列被未经处理的异常中断，则静态链接到 C 运行时库（CRT） C++ DLL 可能会导致线程退出时出现严重错误。

如果进程已动态加载（例如，通过调用 LoadLibraryA（）与 C 运行时静态链接的本机 C++ DLL，则进程可能会在线程退出时崩溃（0xC0000005，EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION），DLL 在初始化或关闭期间生成了未经处理的异常。

在 CRT 启动或关闭期间（例如，在DLL_PROCESS_ATTACH DLL_PROCESS_DETACH DllMain()全局/静态C++对象的构造函数或析构函数中），如果 DLL 生成了未经处理的致命错误，则LoadLibrary调用只会吞没异常并返回 NULL。 DLL 加载或卸载失败时，你可能会观察到的一些错误代码包括：

ERROR_NOACCESS（998）或EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION（0xC0000005,0n3221225477）
EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO （0xC0000094， 0n3221225620）
ERROR_STACK_OVERFLOW（1001）或EXCEPTION_STACK_OVERFLOW（0xC00000FD，0n3221225725）
C++异常（0xE06D7363,0n3765269347）
ERROR_DLL_INIT_FAILED（0x8007045A）

在调用线程即将退出之前，通常不会观察到此库启动或关闭失败，其形式为致命的访问冲突异常，其调用堆栈如下所示：

<Unloaded_TestDll.dll>+0x1642 ntdll!RtlProcessFlsData+0x57 ntdll!LdrShutdownProcess+0xbd
ntdll!RtlExitUserProcess+0x74 kernel32!ExitProcessStub+0x12 TestExe!__crtExitProcess+0x17
TestExe!doexit+0x12a TestExe!exit+0x11 TestExe!__tmainCRTStartup+0x11c
kernel32!BaseThreadInitThunk+0xe ntdll!__RtlUserThreadStart+0x70 ntdll!_RtlUserThreadStart+0x1b

可以使用 Visual Studio 中的以下代码片段重现此行为：

//TestDll.dll: Make sure to use STATIC CRT to compile this DLL (i.e., /MT or /MTd)
#include <Windows.h>
BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved)
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
        case DLL_PROCESS_ATTACH:
        {
            //About to generate an exception
            int* pInt = NULL;
            *pInt = 5;
            break;
        }
    }
    return TRUE;
}

//TestExe.exe:
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, TCHAR* argv[])
{
     HMODULE hModule = LoadLibrary(TEXT("TestDll.dll"));
     printf("GetLastError = %d\n", GetLastError());
     if (hModule != NULL)
     FreeLibrary(hModule);
     return 0;
     //Access Violation will occur following the above return statement
}

原因

当线程退出时，Windows 将调用光纤本地存储（FLS）回调函数，并且该函数的地址不再处于有效的进程内存中。最常见的原因是在过早卸载的 DLL 中使用静态 CRT。

当 C 运行时在 DLL 加载时初始化时，它会通过对 FlsAlloc（）的调用注册名为 _freefls（）的 FLS 回调函数;但是，如果在加载或卸载 DLL 时发生未经处理的异常，C 运行时不会注销此 FLS 回调。

由于 C 运行时在 DLL 中静态链接，因此它在 DLL 本身中实现其 FLS 回调。如果此 DLL 由于未经处理的异常而无法加载或卸载，不仅会自动卸载 DLL，而且即使卸载 DLL，C 运行时的 FLS 回调仍将注册到 OS。当线程退出（例如，EXE 的函数返回时），OS 会尝试调用已注册的 main() FLS 回调函数（在本例中_freefls ），该函数现在指向未映射的进程空间，并最终导致访问冲突异常。

解决方法

VC++ 11.0 CRT（在 VS 2012 中）进行了更改，以便更好地解决 DLL 启动时未处理的异常的 FLS 回调清理问题。因此，对于可访问其源代码的 DLL，因此可以重新编译，可以尝试以下选项：

使用最新的 VC11 CRT 编译 DLL（例如，使用 VS2012 RTM 生成 DLL）。
在编译 DLL 时使用 CRT DLL，而不是静态链接到 C 运行时;使用 /MD 或 /MDd 而不是 /MT 或 /MTd。
如果可能，请更正未经处理的异常的原因，从中删除容易发生异常的代码 DllMain片段，并/或正确处理异常。
实现自定义 DLL 入口点函数，包装 CRT 的初始化和代码，以在 DLL 启动时发生异常时取消注册 CRT 的 FLS 回调。在调试版本中使用 /GS（缓冲区安全检查）时，围绕入口点的此异常处理可能会导致问题。如果选择此选项，请从调试生成中排除异常处理（使用 #if 或 #ifdef）。对于无法重新生成的 DLL，目前无法更正此行为。

详细信息

此行为是由于未能将 FLS 回调注销到已卸载的模块中，因此它不仅由 DLL CRT 启动或关闭期间未经处理的异常引起，而且通过设置 FLS 回调，如下所示，而不是在卸载 DLL 之前注销它：

//TestDll.dll: To reproduce the problem, compile with static CRT (/MT or /MTd)
#include <Windows.h>

VOID WINAPI MyFlsCallback(PVOID lpFlsData)
{
}

BOOL APIENTRY DllMain(HMODULE hModule, DWORD ul_reason_for_call, LPVOID lpReserved)
{
    switch (ul_reason_for_call)
    {
         case DLL_PROCESS_ATTACH:
         {
             //Leaking FLS callback and rather setting an invalid callback.
             DWORD dwFlsIndex = FlsAlloc(MyFlsCallback);
             FlsSetValue(dwFlsIndex, (PVOID)5);
             break;
         }
    }
    return TRUE;
}

//TestExe.exe:
#include <Windows.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, TCHAR* argv[])
{
     HMODULE hModule = LoadLibrary(TEXT("TestDll.dll"));
     printf("GetLastError = %d \n", GetLastError());
     if (hModule != NULL)
     FreeLibrary(hModule);
     return 0;
     //Access Violation will occur following the above return statement
}

由于 OS 应调用 FLS 回调函数来执行 FLS 清理，因此上述无效的函数指针将导致访问冲突异常。因此，解决此问题的理想解决方法是更正代码本身，确保在卸载 DLL 之前取消注册 FLS 回调。

注意

运行时计算机上可能注册了第三方产品，这些产品将在运行时将 DLL 注入到大多数进程中。在这种情况下，在产品开发之外受影响的 DLL 可能会导致线程退出期间出现此错误。如果无法根据上述指南重新生成此类 DLL，则唯一的选择可能是联系产品的供应商并请求此类修补程序，或卸载第三方产品。

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