線程fs段寄存器在用戶和內核之間切換

Question

fs段寄存器如何指向TEB和KPCR。 這些數據結構是保存在線程用戶和內核堆棧上的嗎？ 因此，當線程上下文切換從用戶到內核發生時，fs段reg包含一個指針，TEB被保存到線程用戶堆棧上，然后指向KPCR的內核fs段寄存器被加載回fs段注冊？ 這是fs段寄存器指向TEB和KPCR的方式嗎？

Answer 1

FS寄存器在LDT或GDT （本地/全局段描述符表）中具有與其相關聯的段基地址。 FS幾乎是描述符表的索引，它選擇表中定義的段之一。

當您通過FS訪問內存時（使用指令中的FS段覆蓋前綴），您訪問的內存的虛擬地址等於指令中的地址加上段基址。

該段基址必須與特定於線程的控制數據結構的位置一致。 因此，當使用其特定的控制數據結構創建線程時，將基數設置為指向該數據。

對於同一進程中的不同線程，這些位置是不同的，因為它們都共享內存，不應該跨越彼此的結構。 上下文切換只是更新FS以指向不同的段或更新描述符表中的段的基地址，然后重新加載FS以便CPU觀察到更改。

當一個線程從用戶模式轉換到內核模式時， FS及其指向的內容不受內核POV的限制，我希望內核使用指向內核端特定於線程的數據結構的值重新加載FS 。 在回來的路上，應該恢復用戶模式FS 。 事實上，事情可能會有點復雜，但這應該會給你一個想法。

在64位模式下，您甚至可以使用SWAPGS指令快速交換GS寄存器的內容，在32位模式下扮演類似於FS的角色。

Answer 2

所以fs段寄存器肯定指向kpcr。 查看windbg並在發出“dt nt！_kpcr”之后，kpcr中的第一個結構是NtTib或TEB中的第一個結構，所以當人們說fs指向KPCR和TEB時，fs實際指向KPCR，TIB / TEB是KPCR中的第一個數據結構。