assembly - x86 cr0 WP 位的用途是什么？

Question

在 x86 CPU 中，有编号为 0 的控制寄存器。该寄存器的第 16 位表示“写保护”设置。如果该位被清除，CPU 能够覆盖只读数据。（在页表条目中配置）在内存中。如果该位被设置，CPU 不能覆盖内存中的 RO 数据。

我很好奇的是“这个位的初衷是什么？？” “为什么 x86 CPU 需要这个？？”

Answer 1

引用英特尔® 64 和 IA-32 架构软件开发人员手册第 3A 卷第 页。2-15（强调我的）：

WP 写保护（CR0 的第 16 位）— 设置时，禁止管理员级程序写入只读页面；当清零时，允许管理员级程序写入只读页面（无论 U/S 位设置如何；参见第 4.1.3 节和第 4.6 节）。此标志有助于实现创建由操作系统（如 UNIX）使用的新进程（分叉）的写时复制方法。

更新：查看关于 fork() 的维基百科：

每当进程（父进程或子进程）修改页面时，都会为执行修改的进程（父进程或子进程）单独制作该特定页面的单独副本。

这是写入时复制的核心，但在内核完成修改时会出现问题（例如当写入是由于 syscall - think 发生时read()）。

从4.1.3开始：

CR0.WP 允许保护页面免受管理员模式写入。如果 CR0.WP = 0，则允许对具有只读访问权限的线性地址进行超级模式写访问；如果 CR0.WP = 1，则不是。（无论 CR0.WP 的值如何，都不允许用户模式写访问具有只读访问权限的线性地址。）

通过设置CR0.WP = 1内核将在修改只读用户页面时收到通知（带有页面错误），并且可以在继续页面修改之前执行写时复制操作。

Answer 2

WP=1 是默认值。它在内核写入只读（写保护）用户（U）页面时启用陷阱，因此内核可以检查它是否是 COW 页面（因此它知道需要创建另一个不是 COW 的页面副本） ，否则它将不得不检查它正在访问的每个内存地址，否则它会通过使更改对映射内存的其他进程可见而破坏 COW。

WP 可以设置为 0（但它希望确保在此处理期间禁用/屏蔽中断，以便控制不能被不知道此条件的代码执行带走）。这允许写保护的 cr3 页面被取消写保护（因为当您将其递归 PML4 条目中的写位取消设置为自身时，在您 WP = 0 之前无法对其进行任何操作，否则它将继续导致陷阱）