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[系统底层] 保护模式笔记一 保护模式介绍

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lyl610abc 发表于 2021-4-11 11:44
本帖最后由 lyl610abc 于 2021-6-8 16:21 编辑

前言

先前的PE系列暂时告一段落(后续可能会补充资源表的内容),终于来到了新篇章:保护模式

先前的系列

逆向基础系列可以回顾:逆向基础笔记一 进制篇        

PE系列可以回顾:PE文件笔记一 PE介绍

之后的系列

保护模式笔记二 段寄存器

保护模式笔记三 段描述符和段选择子

保护模式笔记四 段描述符结构

保护模式笔记五 段权限检查

保护模式笔记六 代码跨段跳转

保护模式笔记七 CALL 长调用与短调用

保护模式笔记八 调用门提权(无参+有参)

保护模式笔记九 中断门和IDT(中断描述符表)


保护模式

x86 CPU的三种模式

x86 CPU有3种模式:实模式、保护模式和虚拟8086模式

现在的操作系统大多都是处于保护模式下

实模式 保护模式 虚拟8086模式
内存寻址方式 段式寻址 支持内存分页和虚拟内存 段式寻址
寻址范围 任意寻址 有限 任意寻址
举例系统 dos系统 Windows系统

上面只是简单列举了三种模式的一些区别,具体细节不作深入

只需要明确一点:保护模式相比于其它两种模式,根本在于进程内存受到了保护


x86和x64

想必不少人会疑问,现在大多数计算机都是x64的了,为什么还在讲x86?

因为x64是向下兼容x86的

  • x86:由Intel推出的一种复杂指令集,能够生产支持这种指令集CPU公司主要是Intel和AMD
  • x64:AMD在1999年的时候,拓展了这套指令集,称为x86-64,后改名为AMD64,Intel也兼容了这个产品,称为Intel 64.但AMD64和Intel64,几乎是一样的,所以在很多资料中统称为x64

什么是保护模式

保护模式是基于安全性和稳定性的考量而产生的一种CPU模式


保护模式的两大特点

前面说过保护模式区别于其它两种模式的根本是在进程内存

所以保护模式的两大特点也是基于内存的:

  • 段的机制(内存分段)
  • 页的机制(内存分页)

为什么要学习保护模式

因为现在的Window系统都是基于保护模式运作的

所以学习保护模式后才能真正地理解内核是如何运作的

并且通过保护模式的知识,可以实现 提权操作(在应用层做到内核层才能做的事)

不了解保护模式,就相当于写的程序不过是在调用WinAPI而已:在应用层(ring3)调用应用层API,在内核层(ring0)调用内核层API

并且由于保护模式对进程内存的保护,在学习它之后,能够对内存有进一步的认识


参考书籍

英特尔®64和IA-32体系结构软件开发人员手册合并卷

详细说明

本文档包含以下内容:

第1卷:介绍支持IA-32和Intel®64体系结构的处理器的体系结构和编程环境。

第2卷:包括完整的指令集参考AZ。描述说明的格式,并提供说明的参考页。

第3卷:包括完整的系统编程指南,第1、2、3和4部分。描述了Intel®64和IA-32体系结构的操作系统支持环境,包括:内存管理,保护,任务管理,中断和异常处理,多处理器支持,热和电源管理功能,调试,性能监控,系统管理模式,虚拟机扩展(VMX)指令,英特尔®虚拟化技术(英特尔®VT)和英特尔®软件保护扩展(英特尔®SGX) )。

第4卷:描述了支持IA-32和Intel®64体系结构的处理器的特定于模型的寄存器。


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 楼主| lyl610abc 发表于 2021-4-12 11:09
lswdla 发表于 2021-4-12 09:30
想学        实模式        虚拟8086模式   看什么书?希望楼主给个下载链接或书籍名称

关于虚拟8086可以参考这个博客:虚拟8086模式
geuoll 发表于 2021-4-11 15:19
AMD的可以用吗。用个五六天不关机,然后莫名的提示内存不够。打开管理器,cpu  内存占比一半不到。但是就是提示内存不足,运行缓慢。。。。我已经没办法了
52changew 发表于 2021-4-11 11:57
十一不是一 发表于 2021-4-11 12:54
感谢楼主的分享
cherrypi 发表于 2021-4-11 13:00
谢谢楼主分享。
whngomj 发表于 2021-4-11 13:28
谢谢楼主分享。
gdf87521 发表于 2021-4-11 13:29
一下就开始冲到保护模式了
icefeng199 发表于 2021-4-11 14:52
加油楼主,一直在跟着楼主学习
python小甲鱼 发表于 2021-4-11 19:54
加油↖(^ω^)↗
yaojiahong 发表于 2021-4-11 20:47
先mark一下,留存后面看
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