如果 CS 段寄存器改变会发生什么？（你会怎么做？）答案

【问题标题】：What would happen if the CS segment register is changed? (And how would you do so?)如果 CS 段寄存器改变会发生什么？（你会怎么做？）
【发布时间】：2012-08-29 03:03:00
【问题描述】：

我看了这篇文章：http://static.patater.com/gbaguy/day3pc.htm

它包括句子

永远不要改变 CS！！

但是如果你确实修改了CS 段寄存器会发生什么呢？为什么这么危险？

【问题讨论】：

CS = 代码段。我想改变它（在某种意义上）等同于变态的jmp。
该文件似乎很不可靠：“永远不要更改CS!!，但您可以像这样阅读CS：mov ds,cs；将CS 的值放入@987654330 @S。”好吧，在 x86 中没有像 mov ds,cs 这样的指令，也没有任何其他 mov segreg,segreg。要读取cs 的值，您可以使用mov reg,cs; mov ds,reg（其中reg 可以是ax、bx、cx 等...）或push cs; pop ds。此外，如果您决定永远不更改cs，则所有中断调用都没有问题（例如BIOS、DOS 和Linux 服务）。 web.itu.edu.tr/kesgin/mul06/intel/instr/mov.html
@nrz：不存在通过far 调用访问的“Linux 服务”之类的东西（中断/系统调用的工作方式不同；即使这些导致cs 发生变化，调用者 无法控制目标cs 将是什么，这由操作系统在设置IDT 条目/系统调用msrs 时决定）。确认所有其他内容，显然cs 可以被更改，除非目标代码段存在并且设置为目标eip 是可访问的，任何这样的调用都会导致#GP 错误，应用程序将中止。
刚刚阅读了由原始问题链接的文档：我确实想知道为什么现在没有最终受虐狂的人会尝试 16bit x86 汇编编程。如果有的话，那会伤到你的大脑，让你在余生中停止组装......
@FrankH “Linux 服务”是指int 0x80（32 位）或syscall（64 位）。我同意你关于为什么不学习 x86 16 位汇编的评论。我认为现在没有任何理由开始使用 x86 16 位汇编学习汇编，即使那是我十多年前开始学习的（在 DOS 环境中）。我目前正在学习 Linux 64 位汇编，我相信它在未来很多年都会有用。

标签： assembly x86 x86-16

【解决方案1】：

cs 是代码段。 cs:ip，表示cs与ip（指令指针）一起指向下一条指令的位置。因此，对cs 或ip 或两者的任何更改都会更改获取和执行下一条指令的地址。

通常您将cs 更改为jmp（跳远）、call（长调用）、retf、int3、int 或iret。在 8088 和 8086 中，pop cs 也可用（操作码 0x0F）。 pop cs 不适用于 186+，其中操作码 0x0F 保留用于多字节指令。 http://en.wikipedia.org/wiki/X86_instruction_listings

跳远或远距离呼叫本身并没有什么危险。您只需要知道您在哪里跳转或呼叫，并且在受保护模式下您需要有足够的权限来执行此操作。在 16 位实模式（例如 DOS）中，您可以跳转并调用您想要的任何地址，例如。 jmp 0xF000:0xFFF0 将cs 设置为0xF000，将ip 设置为0xFFF0，这是BIOS 代码的起始地址，从而重新启动计算机。不同的内存地址有不同的代码，因此会导致不同的结果，理论上一切可能都会发生（如果你跳转到用于格式化硬盘驱动器的 BIOS 代码，具有有效的寄存器和/或堆栈值，那么硬盘驱动器将被格式化'按照要求'）。实际上，jmp's 和 call's 到大多数地址可能很快就会导致无效的操作码或其他一些异常（除以零、除数溢出等）。

【讨论】：

只更改cs 通常是错误的。通常cs 和xip 一起更改或者只是xip 更改。
@AlexeyFrunze 好吧，只有在不更改/设置 ip/eip/rip 的情况下仅更改 cs 的唯一方法是 pop cs，仅在 8088 和 8086 中可用。在 186+ 中，如果不更改/设置 ip/eip/rip，则无法更改 cs。 pop cs 可能用于针对 8088/8086（或 8088/8086 模拟器）的混淆代码。

【解决方案2】：

在保护模式和长模式（即非 16 位模式）下，包括 CS 在内的段寄存器不再只是额外的 4 位地址。它们索引到段描述符表中，具有基数 + 限制（正常基数=0 限制=4GiB，即平面内存模型），但也具有其他属性。

代码段描述符决定了 CPU 模式（例如 32 位兼容模式与 64 位长模式）。在 64 位内核上，64 位用户空间进程可以为某些 32 位代码生成 far jmp。这在实践中没有用，甚至可能在操作系统在上下文切换后返回您的进程时中断。

TODO：挖掘一个链接，其中有人展示了如何执行此操作。我认为最近甚至有一个关于此的问题，其中详细回答了如何找到正确的分段编号。

【讨论】：