Bochs源码分析 - 24：bochs对Non-PAE-4K页的实现代码_bochs源码分析与注释-优快云博客

本文详细分析了Bochs中Non-PAE-4K页的实现，包括access_write_linear(...)、translate_linear(...)和translate_linear_legacy(...)函数。文章通过反汇编定位代码，探讨了线性地址到物理地址的转换过程，以及在Non-PAE模式下如何进行分页模式解析。重点关注了权限检查和TLB缓存的部分，为理解Bochs的分页机制提供了深入见解。

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前言

我们现在在构建好分页模式的基础上，来通过对mov指令的分析来实现对bochs的Non-PAE-4K分页机制的分析，在分析过程中，我们会看到关于对页属性的各种检查，之后再来总结。

注意，其中可能涉及缓存部分（TLB），这个我们决定放在后面分析，因此如果遇到TLB信息，我们暂且跳过，不做过多解读。

反汇编定位代码

我们现在先将ex11-2/protected.asm中测试二的代码注释掉，为分析直观，将mov[xx],0 改为 mov[xx],4. 然后按照我们上篇文章补充的Shell脚本来进行编译，内容如下：

; 测试二：在 CR0.WP=0时，在0级代码里写0x400000地址
       mov DWORD [0x400000], 4

使用IDA来逆向这部分，定位其汇编地址，内容如下：

现在通过bochs来运行到bochs反汇编代码，内容如下：

堆栈分析-1

其核心代码在 BX_CPU_C::access_write_linear(...) 中，从cpu->execute1(...)到access_write_linear(...) 经过一系列函数，这些函数并没有什么核心代码，只是基本单纯地封装调用，我们直接展示其函数堆栈。

>	bochs.exe!BX_CPU_C::access_write_linear(unsigned __int64 laddr, unsigned int len, unsigned int curr_pl, unsigned int xlate_rw, unsigned int ac_mask, void * data) Line 2402	C++
 	bochs.exe!BX_CPU_C::write_linear_dword(unsigned int s, unsigned __int64 laddr, unsigned int data) Line 102	C++
 	bochs.exe!BX_CPU_C::write_virtual_dword(unsigned int s, unsigned __int64 offset, unsigned int data) Line 200	C++
 	bochs.exe!BX_CPU_C::MOV_EdIdM(bxInstruction_c * i) Line 30	C++
 	bochs.exe!BX_CPU_C::cpu_loop() Line 109	C++

access_write_linear(...)函数分析

我们现在来分析access_write_linear(..)的代码，其函数定义如下：

int BX_CPU_C::access_write_linear(
    bx_address laddr, // 线性地址 0x400000
    unsigned len,     // 数据长度 4
    unsigned curr_pl, // 当前的CPL 0
    unsigned xlate_rw, // 读写  BX_WRITE
    Bit32u ac_mask,     // 0x3
    void *data // 写入数据的指针
){
    ....
}

在这部分函数中，有两个非常重要的代码，下面我们会重点分析这两部分代码。

translate_linear(...)函数是将线性地址转化为物理地址，其中有一个tlbEntry，这个是TLB页缓的，如果该地址在tlb中存在缓存，则优先从缓存中获取。

    bx_bool user = (curr_pl == 3);
    BX_CPU_THIS_PTR address_xlation.paddres