用VisualCCPU特权指令操作.doc

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1、用VisualC++实现CPU特权指令操作一、引言 　　80x86系列cpu具有四级保护机制。在windows9x操作系统只使用0级和3级，以便于移植到精简指令集的计算机上，如rs4000等，这些处理器一般只有两个特权级，即系统级和用户级。在windows9x系统环境，应用程序运行在ring3（3级），如果要运行特权指令就必须进入ring0（0级）。在同一任务内，实现特权级从外层到内层变换的普通途径是使用段间调用指令call，通过调用门进行转移；实现特权级从内层向外层变换的普通途径是使用段间返回指令ret。注意，不能用jmp指

2、令实现任务内不同特权级的变换。调用门描述符转移的入口点包含目标地址的段及偏移量的48位全指针。在执行通过任务门的段间转移指令jmp或段间调用指令call时，指令所含指针内的选择子用于确定调用门，而偏移被丢弃；把调用门内的48位全指针作为目标地址指针进行转移。 　　二、基本思路 　　取得全局描述符表，搜索该表找到一个暂时为空的描述符，安装调用门，进行远程调用即可实现特权指令操作。 　　三、所用到的数据结构 　　①全局描述符gdt的格式： structgdt_descriptor{ 　wordlimitl;//段界限低16位

3、 　wordbasel;//基地址低16位 　bytebasem;//基地址中间8位 　byteattrib;//段属性 　bytelimith;//段界限的高4位(包括段属性的高4位) 　bytebaseh;//基地址的高8位 } 　　②门描述符的一般格式： 　　当type的低4位值为0xc时，这是一个386调用门(callgate)。在vc中定义"门"如下：structgate{//门结构类型定义wordoffsetl;//32位偏移的低16位 wordselector;//选择子 bytedcount;//双字计数字段 b

4、ytegtype;//当低4位值为0xc是，这是一个调用门 wordlimith;//32位偏移的高16位 } 　　③全局描述符表寄存器gdtr 　　gdtr长48位，其中高32位为基地址，低16位为界限，gdtr中的段界限以字节为单位。在vc中定义如下：structgdtr{ 　wordwgdtlimit; 　dworddwgdtbase; }; 　　四、具体实现 　　使用mfcappwizard新建一个基于对话框的应用程序，工程名为myring0。在对话框中添加一个按钮，修改id为id_getcr0，修改caption为

5、取cr0的值，同时添加该按钮的消息处理函数voidcmyring0dlg::ongetcr0()。新建一个头文件ring0.h并添加到工程中，添加下面的代码到ring0.h中。#pragmapack(1) structgdt_descriptor{ 　wordlimitl;//段界限低16位 　wordbasel;//基地址低16位 　bytebasem;//基地址中间8位 　byteattrib;//段属性 　bytelimith;//段界限的高4位(包括段属性的高4位) 　bytebaseh;//基地址的高8位 }; str

6、uctgate_descriptor{ 　wordoffsetl;//32位偏移的低16位 　wordselector;//选择子 　bytedcount;//双字计数字段 　bytegtype;//当低4位值为0xc是，这是一个调用门 　wordlimith;//32位偏移的高16位 }; structgdtr{ 　wordwgdtlimit; 　dworddwgdtbase; }; #pragmapack() 　　在myring0dlg.cpp中最后一个include语句后添加#include"ring0.h"，在按钮的消

7、息处理函数voidcmyring0dlg::ongetcr0()前面添加下面两个函数：__declspec(naked)voidgetcr0_ring0() { 　_asm{ 　movebx,cr0//特权指令 　mov[eax],ebx 　retf } } boolcallring0(pvoidpvring0funcaddr,pwordpval) { 　structgdt_descriptor*pgdtdescriptor; 　structgdtrgdtr; 　wordcallgateaddr[3]; 　wordwgdtin

8、dex=1; 　//取得全局描述符表gdt 　_asmsgdt[gdtr] 　//空选择子有特殊用途，跳过它，从第二个选择子开始搜索 　pgdtdescriptor=(structgdt_descriptor*)(gdtr.dwgdtbase+8); 　for