Windows系统调用中的现场保存

Posted 2020-11-16 onetrainee

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Windows系统调用中的现场保存

　　我们之前介绍过三环进零环的步骤，通过中断或者快速调用来实现。

　　但是我们是否考虑过CPU从三环进入零环时，其三环的寄存器该如何保存。

　　这一篇文件就来介绍其系统调用中的(三环)现场保存的问题。

 

一、几个重要的结构体介绍

1. _Ktrap_frame

　　该结构体简单来说用于三环的寄存器保存，存储于零环，由操作系统维护

　　详细信息可以查看这篇文章：解析windows内核每日一讲 陷阱调度

　　我们之前讲过进入0环时获取新的四个寄存器非常重要， SSCSEIPESP

　　如下图，当进入零环时，操作系统会获取ESP值，该值指向_Ktrap_frame结构体，将旧的SSCSEIPESPEFLAG依次压入(0x78-0x68处)，之后ESP +0x070 ErrCode处。

　　之后便进入获取的EIP来执行内核函数。

　　

 

 

 2. _ETHREAD 结构体

　　该结构体保存了和线程相关的信息，位于0环(其并非三环的 TEB，线程环境块)

　　在_ETHREAD结构体第一个成员是 _KTHRAD，可以看出其大小0x200，里面保存了线程中的一些信息　　

　　kd > dt _ethread
            ntdll!_ETHREAD
            + 0x000 Tcb              : _KTHREAD
            + 0x200 CreateTime : _LARGE_INTEGER
         　····

        kd > dt _kthread
            ntdll!_KTHREAD
            + 0x000 Header           : _DISPATCHER_HEADER
            + 0x010 CycleTime : Uint8B
            + 0x018 HighCycleTime : Uint4B
            + 0x020 QuantumTarget : Uint8B
            + 0x028 InitialStack : Ptr32 Void
            + 0x02c StackLimit : Ptr32 Void
            + 0x030 KernelStack : Ptr32 Void
            + 0x034 ThreadLock : Uint4B
            + 0x038 WaitRegister : _KWAIT_STATUS_REGISTER
            + 0x039 Running : UChar

3. KPCR结构体(kernel processor control region 内核线程控制区)

　　有一篇文章，里面大体介绍了该结构体 --> [Windows内核分析]KPCR结构体介绍 (CPU控制区 Processor Control Region)

　　简单来说，KPCR结构体中保存着 关于CPU 的信息，一个核有一个自己私有的KPCR结构体，八核则每个核有自己的单独的KPCR结构体

　　我们需要用到最后一个成员中的中的CurrentThread来获取当前线程的_KTHREAD结构体。

　　 kd > dt _kpcr
            ntdll!_KPCR
            + 0x000 NtTib            : _NT_TIB
            + 0x000 Used_ExceptionList : Ptr32 _EXCEPTION_REGISTRATION_RECORD
            ····
            +0x120 PrcbData         : _KPRCB

         kd > dt _KPRCB
            ntdll!_KPRCB
            + 0x000 MinorVersion     : Uint2B
            + 0x002 MajorVersion : Uint2B
            + 0x004 CurrentThread : Ptr32 _KTHREAD
            + 0x008 NextThread : Ptr32 _KTHREAD
            ···