stack segment 的访问

理解x64下长模式下栈段访问控制

最新推荐文章于 2024-07-30 13:56:12 发布

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本文详细解析了x64架构下长模式下栈段访问控制的原理，包括权限检查机制、访问限制以及切换过程。重点讨论了同级访问规则和不同权限级间的访问控制差异。

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基于 stack 的访问都将引发 stack 访问控制检查，对于 stack 的访问控制比一般的 data segment 访问检查要严格。

用简单的式子表达为：

if (RPL == DPL && CPL = DPL) {
　　/* 通过检查，允许访问，加载 descriptor 进入 SS */

} else {
　　/* 拒绝访问，引发 #GP 异常 */
　　goto do_#GP
}

　　访问 stack 仅限于同级访问，RPL、CPL 以及 DPL 三者必须相等。即使 0 级代码也不能访问 3 级的 stack。

So：
　　 TSS segment 中为每个权限级为了相应的 stack pointer，就是基于这个原因，TSS 中设了 0 ~ 2 级的 stack pointer，但不包括 3 级的 stack pointer，3 级的 stack pointer 要么存放在 SS & RSP 中，要么存放在 0 ~ 2 级的 stack 中。
　　若发生代码从 3 级切换到 0 级时，切换 stack 时，3 级的 stack pointer 被切换出来，存放在 0 级的 stack 中，而 0 级的 stack pointer 被加到 SS & RSP 中。0 级代码返回 3 级代码时，3 级 stack pointer 被重新加载到 SS & RSP 中。

通过检查的后续处理：
　　和 DS 一样，stack segment descriptor 会被加载到 SS 寄存器中，SS.RPL 就代表当前运行 stack 的权限级别。当发生 stack 切换时，SS.RPL 会被更新为新的权限级别。
　　

7.1.2.1、 x64 下的 long mode 的 stack segment 访问
　　
　　long mode 的兼容模式与 x86 原有的模式一致。 64 bit 模式下的 stack segment 访问与前述的 data segment 访问一样，processor 不会对 stack segment 的访问进行权限检查。