SYSRET与SYSRETQ的区别和兼容模式

Question

我要使用SYSCALL / SYSRET指令的Intel实现。如果我正确地阅读their documentation，与SYSCALL的AMD's implmenetation不同，则只能从64位长模式调用Intel的版本。正确吗？

但是如果我阅读了随附说明SYSRET的英特尔文档，它有两种形式：

• SYSRET 0F 07 =“从快速系统调用返回到兼容模式”

• SYSRETQ 48 0F 07 =“从快速系统调用返回到64位模式”

因此，我只是想了解它，如果无法从SYSRET调用0F 07（SYSCALL），将在什么时候返回兼容模式？

Answer 1

虽然英特尔版本的SYSCALL不能在兼容模式下使用，但是SYSRET指令可以从64位模式使用以“返回”兼容模式。 SYSRET指令不需要前面的SYSCALL指令即可工作，就像RET指令不需要前面的CALL指令一样。

《英特尔64和IA-32体系结构软件开发人员手册》记录了SYSRET指令的操作，如下所示：

  

IF（CS.L≠1）或（IA32_EFER.LMA≠1）或（IA32_EFER.SCE≠1）（*不在   IA32_EFER中未启用64位模式或SYSCALL / SYSRET *）
  然后#UD; FI;
  如果（CPL≠0）或（RCX不规范）THEN #GP（0）; FI;
  IF（操作数大小为64位）
  然后（*返回64位模式*）
  RIP←RCX;
  ELSE（*返回兼容模式*）
  RIP←ECX;
  FI;
  RFLAGS←（R11和3C7FD7H）| 2; （*清除RF，VM，保留位；将位2设置为*）

     

IF（操作数大小为64位）
  THEN CS.Selector←IA32_STAR [63:48] +16;
  ELSE CS。选择器←IA32_STAR [63:48];
  FI;
  CS.Selector←CS.Selector或3; （* RPL强制为3 *）
  （*将CS的其余部分设置为固定值*）
  CS.Base>←0; （*扁平段*）
  CS.Limit←FFFFFH; （*具有4 KB的粒度，表示限制为4 GB *）
  CS.Type←11; （*执行/读取代码，已访问*）
  CS.S←1;
  CS.DPL←3;
  CS.P←1;
  IF（操作数大小为> 64位）
  然后（*返回64位模式*）
  CS.L←1; （* 64位代码段*）
  CS.D←0; （*如果CS.L = 1 *，则为必需）
  ELSE（*返回兼容模式*）
  CS.L←0; （*兼容模式*）
  CS.D←1; （* 32位代码段*）
  FI;
  CS.G←1; （* 4 KB粒度*）
  CPL←3;
  [...]

您可以看到，根据操作数的大小，运算之间存在差异。值得注意的是，使用32位操作数时，CS.L和CS.D标志设置为0和1，这意味着CPU在32位兼容模式下从ECX给定的地址开始执行指令。不管如何输入内核（特权级别0），它都会这样做。

虽然在Intel CPU上不能以最明显的方式使用SYSRET的32位操作数大小版本，以恢复执行使用SYSCALL进入内核的32位兼容模式任务，它可能还有其他用途。例如开始执行新的32位任务，甚至恢复通过其他某种方式进入内核的任务。