线程fs段寄存器在用户和内核之间切换

Question

fs段寄存器如何指向TEB和KPCR。这些数据结构是保存在线程用户和内核堆栈上的吗？因此，当一个线程上下文切换发生在用户到内核的情况下，fs段reg包含一个指针，TEB被保存到线程用户堆栈上，然后指向KPCR的内核fs段寄存器被加载回fs段注册？这是fs段寄存器指向TEB和KPCR的方式吗？

Answer 1

FS寄存器在LDT或GDT（本地/全局段描述符表）中具有与之关联的段基址。 FS几乎是描述符表的索引，它选择表中定义的段之一。

当您通过FS访问内存时（使用指令中的FS段覆盖前缀），您访问的内存的虚拟地址等于指令分段基地址。

该段基址必须与特定于线程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，将基数设置为指向该数据。

对于同一进程中的不同线程，这些位置是不同的，因为它们都共享内存，不应该跨越彼此的结构。上下文切换只是更新FS以指向不同的段或更新描述符表中段的基址，然后重新加载FS，以便CPU观察到更改。

当线程从用户模式转换到内核模式时，FS及其指向的内容是不受内核POV的限制，我希望内核重新加载FS并指向内核的值特定于线程的数据结构。在回来的路上，应该恢复用户模式FS。事实上，事情可能会有点复杂，但这应该会给你一个想法。

在64位模式下，您甚至可以使用SWAPGS指令快速交换GS寄存器的内容，在32位模式下扮演类似于FS的角色。

Answer 2

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