在 PageFault ISR 期间写入 CR2答案

【问题标题】：Write to CR2 during PageFault ISR在 PageFault ISR 期间写入 CR2
【发布时间】：2022-01-21 20:04:44
【问题描述】：

我正在编写一个页面错误处理程序，我想知道如果 ISR 在 ISR 返回之前更改 cr2 的值会发生什么。

例如，如果某些代码这样做：

mov    rax,QWORD PTR [rip+0x23]
mov    rbx,QWORD PTR [rax+0x28432] 
movabs rax,0xdeadbeefdeadbeef
mov    rcx,QWORD PTR [rax]

假设[rax+0x28432] 将PTE 中的Present 位设置为0。我们还假设0xdeadbeefdeadbeef 指向有效但已分页的内存。

假设代码是 ISR（这是伪代码）：

PPTE pte = GetPteFromVA(__readcr2() & ~0xFFF);

/* Bring page into memory */

pte->Present = 1;

__writecr2(newValue);
__asm
{
    add rsp, 8
    iretq
}

代码中会发生什么？使用值加载rbx 的指令会在其计算中使用更新后的cr2 值吗？当尝试使用rax 指向的值加载rcx 时会发生什么？ cr2 是否仅用于通知内核错误地址？还是会坏掉？

【问题讨论】：

0xdeadbeefdeadbeef 当然是一个非规范地址，所以它会导致#GP，但这只会在第一个页面错误解决并且加载到rbx完成之后才会发生。假设您将 0xdeadbeefdeadbeef 更改为规范地址，您将在 rcx 加载时获得第二个页面错误，与 rbx 加载时的页面错误完全无关。

标签： assembly memory-management x86 kernel x86-64

【解决方案1】：

页面错误处理程序返回后，错误指令被重新执行。假设故障处理程序保留所有寄存器值，因为它必须，当重新执行指令时，它将尝试再次访问相同的地址。没有使用 CR2。

只有在第一个页面错误解决并且内存访问完成后，后续指令才会发生页面错误。假设您将 0xdeadbeefdeadbeef 更改为规范地址，您将在 rcx 加载时获得第二个页面错误，与 rbx 加载时的页面错误完全无关。

【讨论】：