Hacking Windows CE: 如何从线程ID获取线程名称

在一个线程出现异常行为时，比如说CPU占用率过高，抛出异常等，你一定想知道这个线程是由哪个模块创建的。因此无论在哪个操作系统上，获取线程名称是诊断线程相关问题的重要一步。

从线程ID获取线程名称通常的方法是，先获取该线程的入口地址，然后枚举进程内所有已加载模块，最后判断线程入口地址落在哪个加载模块范围内。枚举进程内已加载模块可用Win32标准的CreateToolhelp32Snapshot/Module32First/Module32Next系列ToolHelp API得到。获取线程入口地址则没有线程的Win32 API可用。不过在Windows NT based操作系统上（包括Windows NT 4.0/2000/XP/2003，等），有一个未公开的Native API可用：NtQueryInformationThread。其声明如下：

DWORDWINAPINtQueryInformationThread(
HANDLEThreadHandle,
THREAD_INFORMATION_CLASSThreadInformationClass,
PVOIDThreadInformation,
ULONGThreadInformationLength,
PULONGReturnLength
);

获取线程入口地址可用：

DWORDGetThreadStartAddress(DWORDdwThreadId)
... {
HANDLEhThread=OpenThread(THREAD_ALL_ACCESS,FALSE,dwThreadId);
DWORDretaddr,len,error;
retaddr=len=0;
error=NtQueryInformationThread(hThread,9,&retaddr,sizeof(retaddr),&len);
CloseHandle(hThread);
if(error!=0)
retaddr=0;
returnretaddr;
}

在Windows CE上就没这么幸运了，没有任何现成的API可用。官方Windows CE Base Team的 blog对 这个问题的回答是可以用Remote Kernel Tracker，不过这需要你build一个特殊的kernel image，enable一些profiler功能－这在显示的问题诊断中显然是不实际的。那么有没有办法不需要什么特殊的配置就可像Windows桌面操作系统那样获得入口地址呢？有是有的，不过需要一些hack手段。仔细研究CE下的Thread内核数据结构，就会发现Thread结构中有一项是记录线程入口地址的。

typedef struct Thread ... {
DWORD_1[3];
PPROCESSpProc;/**//*0C:pointertocurrentprocess*/
PPROCESSpOwnerProc;/**//*10:pointertoownerprocess*/
DWORD_2[18];
DWORDdwStartAddr;/**//*5c:threadPCatcreation,usedtogetthreadname*/
DWORD_3[10];
} THREAD, * PTHREAD; /**/ /*Thread*/

因此要做的就是想办法根据线程ID或handle得到这个数据。再研究，发现线程的Thread内核数据结构可通过句柄得到：

PTHREADpTh = HandleToThread(ThreadHandle);

而且，在Windows CE下，线程ID和其handle的值是一样的！！因此我们可以写一个这样的函数从线程ID拿到入口地址：

DWORDGetThreadStartAddress(DWORDdwThreadId)
... {
DWORDdwStartAddress=0;
BOOLfOldMode=SetKMode(TRUE);
PTHREADpTh=HandleToThread((HANDLE)dwThreadId);
if(pTh)
...{
dwStartAddress=(DWORD)MapPtrToProcess((LPVOID)pTh->dwStartAddr,pTh->pOwnerProc->hProc);
}
returndwStartAddress;
}

为了使用这些内核数据结构，我们还需要另外一些辅助结构和函数，比较完整的代码如下。当然，官方肯定是不建议这么做的，但是重要的是解决问题，你说呢。

typedef struct Process ... {
DWORD_1[2];
HANDLEhProc;/**//*08:handleforthisprocess,neededonlyforSC_GetProcFromPtr*/
} PROCESS, * PPROCESS;
typedef struct Thread ... {
DWORD_1[3];
PPROCESSpProc;/**//*0C:pointertocurrentprocess*/
PPROCESSpOwnerProc;/**//*10:pointertoownerprocess*/
DWORD_2[18];
DWORDdwStartAddr;/**//*5c:threadPCatcreation,usedtogetthreadname*/
DWORD_3[10];
} THREAD, * PTHREAD; /**/ /*Thread*/

typedef struct cinfo ... {
characName[4];/**//*00:objecttypeIDstring*/
uchardisp;/**//*04:typeofdispatch*/
uchartype;/**//*05:apihandletype*/
ushortcMethods;/**//*06:#ofmethodsindispatchtable*/
constPFNVOID*ppfnMethods;/**//*08:ptrtoarrayofmethods(inserveraddressspace)*/
constDWORD*pdwSig;/**//*0C:ptrtoarrayofmethodsignatures*/
PPROCESSpServer;/**//*10:ptrtoserverprocess*/
} CINFO; /**/ /*cinfo*/
typedefCINFO * PCINFO;

typedef struct _HDATAHDATA, * PHDATA;
struct _HDATA ... {
DWORD_1[2];/**//*00:linksforactivehandlelist*/
HANDLEhValue;/**//*08:Currentvalueofhandle(nonce)*/
DWORDlock;/**//*0C:accessinformation*/
DWORDref;/**//*10:referenceinformation*/
constCINFO*pci;/**//*14:ptrtoobjectclassdescriptionstructure*/
PVOIDpvObj;/**//*18:ptrtoobject*/
DWORDdwInfo;/**//*1C:extrahandleinfo*/
} ; /**/ /*20:sizeof(HDATA)*/

#ifdefx86
struct KDataStruct ... {
LPDWORDlpvTls;/**//*0x000Currentthreadlocalstoragepointer*/
HANDLEahSys[NUM_SYS_HANDLES];/**//*0x004Ifthismoves,changekapi.h*/
DWORD_1[4];
ulonghandleBase;/**//*0x094baseaddressofhandletable*/
} ; /**/ /*KDataStruct*/
#endif
#ifdefARM
struct KDataStruct ... {
LPDWORDlpvTls;/**//*0x000Currentthreadlocalstoragepointer*/
HANDLEahSys[NUM_SYS_HANDLES];/**//*0x004Ifthismoves,changekapi.h*/
DWORD_1[6];
ulonghandleBase;/**//*0x09chandletablebaseaddress*/
} ; /**/ /*KDataStruct*/
#endif

#define HandleToThread(h)((THREAD*)GetObjectPtrByType((h),SH_CURTHREAD))
#define HANDLE_ADDRESS_MASK0x1ffffffc

void h2p(HANDLEh,PHDATA & phdRet)
... {
if((ulong)h<NUM_SYS_HANDLES+SYS_HANDLE_BASE&&(ulong)h>=SYS_HANDLE_BASE)
h=((KDataStruct*)PUserKData)->ahSys[(uint)h-SYS_HANDLE_BASE];
if(h)
...{
phdRet=(PHDATA)(((ulong)h&HANDLE_ADDRESS_MASK)+((KDataStruct*)PUserKData)->handleBase);
if(phdRet->hValue!=h)
phdRet=0;
}
else
phdRet=0;
}

PVOIDGetObjectPtrByType(HANDLEh, int type)
... {
PHDATAphd;
h2p(h,phd);
return(phd&&phd->pci&&phd->pci->type==type)?phd->pvObj:0;
}

extern " C " LPVOIDWINAPIMapPtrToProcess(LPVOIDlpv,HANDLEhProc);
extern " C " BOOLWINAPISetKMode(BOOLfMode);

DWORDGetThreadStartAddress(DWORDdwThreadId)
... {
DWORDdwStartAddress=0;
BOOLfOldMode=SetKMode(TRUE);
PTHREADpTh=HandleToThread((HANDLE)dwThreadId);
if(pTh)
...{
dwStartAddress=(DWORD)MapPtrToProcess((LPVOID)pTh->dwStartAddr,pTh->pOwnerProc->hProc);
}
returndwStartAddress;
}