windows - 线程 fs 段寄存器在用户和内核空间之间切换

Question

fs段寄存器如何指向TEB和KPCR。这些数据结构是否保存在线程用户和内核堆栈中？那么，当线程上下文从用户切换到内核时，包含 TEB 指针的 fs 段寄存器被保存到线程用户堆栈中，然后指向 KPCR 的内核 fs 段寄存器被加载回fs 段寄存器？这是 fs 段寄存器指向 TEB 和 KPCR 的方式吗？

Answer 1

该寄存器在或（本地/全局段描述符表）FS中具有与其关联的段基地址。几乎是描述符表的索引，它选择表中定义的段之一。LDTGDTFS

当您通过FS（使用FS指令中的段覆盖前缀）访问内存时，您访问的虚拟地址等于指令中的地址加上段基地址。

该段基地址必须与线程特定的控制数据结构的位置一致。因此，当使用其特定的控制数据结构创建线程时，基础设置为指向该数据。

这些位置对于同一进程中的不同线程是不同的，因为它们都共享内存并且不应该跨入彼此的结构。上下文切换要么只是更新FS以指向不同的段，要么更新描述符表中段的基地址，然后重新加载FS，以便 CPU 观察到更改。

当一个线程从用户模式转换到内核模式时，FS它指向的内容不受内核 POV 的信任，我希望内核重新加载FS一个指向内核端线程特定数据结构的值。在回来的路上，FS应该恢复用户模式。实际上，事情可能会更复杂一些，但这应该会给你一个想法。

在 64 位模式下，您甚至有SWAPGS快速交换GS寄存器内容的指令，其作用类似于FS在 32 位模式下。

Answer 2

所以fs段寄存器肯定指向kpcr。查看windbg并发出“dt nt！_kpcr”后，kpcr中的第一个结构是NtTib或TEB中的第一个结构，所以当人们说fs指向KPCR和TEB时，fs实际上指向KPCR和TIB/TEB是KPCR 中的第一个数据结构。