Windows中的PrivCopyFileExW存在漏洞?

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我正在发出多个并行的 robocopy 调用,将文件从一个网络共享目录复制到一个目录中。由于这些文件是只读的,我告诉 robocopy 通过 /A-:R 去掉目标目录中的只读属性。似乎在一些多核机器上(12个或更多),目标目录会被锁定长达16秒。
当并发运行 MSBuild 任务并执行 CopyFile 任务时,此问题确实会出现在只读文件上。当以并行方式从网络共享下载 TFS 构建的依赖项时,也会发生这种情况。由于所有这些问题都指向 kernel32 CopyFile(或其私有实现),我怀疑问题与 Windows 如何复制文件有关。
这似乎不是内核的普遍问题,因为临时文件夹存在的事实是必须能够并发访问目录。但是,kernel32.dll 中的 CopyFile 的用户模式实现似乎存在缺陷。
更新2: 通过下面的重现,无论文件是否为只读,都会发生这种情况。
更新3: 此重现还显示了在 Windows 8 上出现相同的问题。

Procmon堆栈跟踪显示,魔法发生在kernel32.dll内的PrivCopyFileExW中,这似乎是相当不被记录的。在那里,IRP_MJ_CREATE调用被发出以打开目录,并且稍后关闭目录。这似乎是并行robocopy进程尝试将文件复制到一个目录时出现竞争条件的根本原因。

以下是一些procmon输出,展示了这个问题的感觉。

为什么PrivCopyFileExW能够锁定目录?文件系统应该能够支持将文件复制到一个目录中。我正在使用Windows Server 2008 R2和一些最新的多核机器,包括RAID阵列、SSD等等。

这似乎与kernel32.dll中的CopyFile报告的问题有关,直到今天都没有得到解决。我可以排除病毒扫描程序的影响,因为即使在未安装任何病毒扫描程序的计算机上也会出现此问题。 更新1 似乎另一个robocopy进程正在尝试将文件复制到目标目录,这会打开该目录。
Date & Time:    20.03.2012 08:30:06
Event Class:    File System
Operation:  CreateFile
Result: SUCCESS
Path:   C:\temp\dest
TID:    11672
Duration:   0.0000150
Desired Access: Read Data/List Directory, Write Data/Add File, Write EA, Read Attributes, Write Attributes, Delete, Synchronize
Disposition:    OpenIf
Options:    Directory, Synchronous IO Non-Alert, Open For Backup
Attributes: D
ShareMode:  None  <---- No sharing
AllocationSize: 0
OpenResult: Opened

0   fltmgr.sys  FltpPerformPreCallbacks + 0x2f7 0xfffff88001045027  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
1   fltmgr.sys  FltpPassThroughInternal + 0x4a  0xfffff880010478ca  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
2   fltmgr.sys  FltpCreate + 0x293  0xfffff880010652a3  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
3   ntoskrnl.exe    IopParseDevice + 0x5a7  0xfffff800031cb537  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
4   ntoskrnl.exe    ObpLookupObjectName + 0x585 0xfffff800031c1ba4  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
5   ntoskrnl.exe    ObOpenObjectByName + 0x1cd  0xfffff800031c6b7d  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
6   ntoskrnl.exe    IopCreateFile + 0x2b7   0xfffff800031cd647  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
7   ntoskrnl.exe    NtCreateFile + 0x78 0xfffff800031d7398  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
8   ntoskrnl.exe    KiSystemServiceCopyEnd + 0x13   0xfffff80002eca813  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
9   ntdll.dll   NtCreateFile + 0xa  0x7718fc0a  C:\Windows\System32\ntdll.dll
10  kernel32.dll    BaseCopyStream + 0x11a9 0x77034b89  C:\Windows\System32\kernel32.dll
11  kernel32.dll    BasepCopyFileExW + 0x545    0x77033d85  C:\Windows\System32\kernel32.dll
12  kernel32.dll    PrivCopyFileExW + 0xb6  0x770b5296  C:\Windows\System32\kernel32.dll
13  Robocopy.exe    CZDir::CopyData + 0xb5  0xff8623a9  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
14  Robocopy.exe    RoboCopyDir + 0xe4  0xff85af00  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
15  Robocopy.exe    Walk + 0x12a    0xff85c6b6  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
16  Robocopy.exe    wmain + 0x4f4   0xff85de78  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
17  Robocopy.exe    operator+ + 0x19b   0xff867be5  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
18  kernel32.dll    BaseThreadInitThunk + 0xd   0x7703f33d  C:\Windows\System32\kernel32.dll
19  ntdll.dll   RtlUserThreadStart + 0x1d   0x77172ca1  C:\Windows\System32\ntdll.dll

另一个 robocopy 希望检查文件是否已存在,并调用 FindFirstFile,这会导致以完全共享的方式打开目录。
Date & Time:    20.03.2012 08:30:06
Event Class:    File System
Operation:  CreateFile
Result: SHARING VIOLATION
Path:   C:\temp\dest
TID:    8280
Duration:   0.0000099
Desired Access: Read Data/List Directory, Synchronize
Disposition:    Open
Options:    Directory, Synchronous IO Non-Alert
Attributes: n/a
ShareMode:  Read, Write, Delete <----- Full sharing
AllocationSize: n/a

0   fltmgr.sys  FltpPerformPreCallbacks + 0x2f7 0xfffff88001045027  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
1   fltmgr.sys  FltpPassThroughInternal + 0x4a  0xfffff880010478ca  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
2   fltmgr.sys  FltpCreate + 0x293  0xfffff880010652a3  C:\Windows\system32\drivers\fltmgr.sys
3   ntoskrnl.exe    IopParseDevice + 0x5a7  0xfffff800031cb537  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
4   ntoskrnl.exe    ObpLookupObjectName + 0x585 0xfffff800031c1ba4  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
5   ntoskrnl.exe    ObOpenObjectByName + 0x1cd  0xfffff800031c6b7d  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
6   ntoskrnl.exe    IopCreateFile + 0x2b7   0xfffff800031cd647  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
7   ntoskrnl.exe    NtOpenFile + 0x58   0xfffff800031e64a8  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
8   ntoskrnl.exe    KiSystemServiceCopyEnd + 0x13   0xfffff80002eca813  C:\Windows\system32\ntoskrnl.exe
9   ntdll.dll   NtOpenFile + 0xa    0x7718f9ea  C:\Windows\System32\ntdll.dll
10  KernelBase.dll  FindFirstFileExW + 0x1ee    0x7fefd3a560e   C:\Windows\System32\KernelBase.dll
11  KernelBase.dll  FindFirstFileW + 0x1c   0x7fefd3a58dc   C:\Windows\System32\KernelBase.dll
12  Robocopy.exe    CZDir::Exists + 0xf7    0xff861bb7  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
13  Robocopy.exe    RoboCopyDir + 0x58  0xff85ae74  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
14  Robocopy.exe    Walk + 0x12a    0xff85c6b6  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
15  Robocopy.exe    wmain + 0x4f4   0xff85de78  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
16  Robocopy.exe    operator+ + 0x19b   0xff867be5  C:\Windows\System32\Robocopy.exe
17  kernel32.dll    BaseThreadInitThunk + 0xd   0x7703f33d  C:\Windows\System32\kernel32.dll
18  ntdll.dll   RtlUserThreadStart + 0x1d   0x77172ca1  C:\Windows\System32\ntdll.dll

我也可以在Windows 7上轻松重现此问题。您只需要从两个并行的robocopy调用中复制只读文件到同一个目录中,并等待它发生(约30秒)。

for /L %i in (1,1,1000) do robocopy /E /XO /COPY:DAT /A-:R C:\ReadOnlySource1  c:\temp\dest
for /L %i in (1,1,1000) do robocopy /E /XO /COPY:DAT /A-:R C:\ReadOnlySource2  c:\temp\dest

你可以将只读文件放入源目录中,以获得快速复制和许多并发目录访问。这是Windows不允许在复制文件到目录时访问该目录的已知限制吗?
我不太了解,但我的观点是这是一个错误,当您想要可靠地并发访问文件时,它可能会变得非常棘手。

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是的,这个问题在Vista SP1左右出现了,他们对CopyFile()进行了一些重大更改。在Win7中变得更糟,我几乎无法使用我的文件管理器批量复制文件而不遇到它。幸运的是,它有一个重试功能,总是有效的。我确定没有简单的解决方法,微软肯定已经知道了。可能与隧道有关。你需要在superuser.com上询问,可能需要在MS支持上获取解决方法。http://blogs.technet.com/b/markrussinovich/archive/2008/02/04/2826167.aspx - Hans Passant
我已经在微软开了一个支持请求。如果我们向请求中添加一些业务案例,以显示此问题确实会造成影响,那么我们将看到它是否会获得更高的优先级。 - Alois Kraus
1个回答

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看起来我们终于从微软那里得到了这个问题的修复方法。他们已经找到并理解了这个问题。但是直到修复程序正式准备好之前,需要一些时间。目前只会为Windows 7修复。


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