• 對(duì)數(shù)據(jù)段特權(quán)檢查
• 對(duì)直接轉(zhuǎn)移的代碼段特權(quán)檢查
• 棧段的檢查
• 調(diào)用門的檢查

權(quán)限問題:

• 由于CPL,DPL 無法完整表達(dá)權(quán)限的問題.
  例如用戶程序(CPL=3)通過調(diào)用門(將調(diào)用到內(nèi)核過程,從低權(quán)限到高權(quán)限)執(zhí)行,此時(shí)CPL=0,此時(shí)可以為所欲為.
• 因此加入RPL.此參數(shù)由操作系統(tǒng)來保證,CPU僅使用
• 1. RPL: 想以哪種權(quán)限去訪問, 操作系統(tǒng)來填寫, 一個(gè)自由的參數(shù)
• 2. 描述符里的DPL=CPL=CS.RPL(16位中的低2位)
• 3. DPL:訪問此描述符的權(quán)限

對(duì)于數(shù)據(jù)段的特權(quán)檢查:

從大方向說:只要權(quán)限比數(shù)據(jù)段大 ，或者相等就OK
實(shí)際根據(jù)以下幾個(gè)步驟:
CPL:當(dāng)前CS段的RPL, RPL:請(qǐng)求這個(gè)數(shù)據(jù)段的權(quán)限, DPL: 數(shù)據(jù)段的權(quán)限

• 1. 根據(jù)CPL, RPL , DPL 這3個(gè)來檢查
• 2. CPL <= DPL && RPL <= DPL

假設(shè)有 數(shù)據(jù)段 DPL= 2:

代碼段CPL=0	代碼段CPL=1	代碼段CPL=2	代碼段CPL=3
RPL=0 可訪問	RPL=1可訪問	RPL=2可訪問	RPL=3 不可訪問
RPL=1或2 可訪問	RPL=0 可訪問	RPL=1 可訪問	RPL=2 不可訪問
RPL=3 不可訪問	RPL=2可訪問	RPL=0可訪問	RPL=1不可訪問

• 可以看到CPL=0的代碼段,即使有最高權(quán)限,但如果RPL=3,也無法訪問
• 至于CPL=3的代碼段,無論如何都無法訪問,畢竟CPL>DPL

對(duì)跳轉(zhuǎn)或調(diào)用的代碼段檢查

這里特指 call far , jmp far

• jmp , call ,ret 這些都是段內(nèi)的, 不需要重新加載cs , 因此不做檢查
• 1. 調(diào)用過程的CPL,RPL
• 2. 轉(zhuǎn)移到此處的目標(biāo)描述符的DPL,C(是否是一致性代碼段)
• 綜上CPL,RPL,DPL,C 4項(xiàng)參與檢查
• 又根據(jù)C 進(jìn)行分別檢查 if ( 1==C ){ 一致性代碼段檢查} else { 非一致性代碼段檢查}

如果C=0, 非一致性代碼段的檢查:

• CPL == DPL , 必須是相同特權(quán)級(jí), 否則產(chǎn)生異常
• 由于只能是平級(jí)跳轉(zhuǎn),因此轉(zhuǎn)移前后CPL不變
• 對(duì)于RPL: RPL<=CPL即可,畢竟RPL是一種希望用哪種方式(權(quán)限)去訪問,RPL并不會(huì)影響CPL,RPL只用于檢查

假設(shè)非一致性代碼段的描述符:DPL=2,C=0

非一致性代碼段描述符	代碼段CPL=1	代碼段CPL=2	代碼段CPL=3
現(xiàn)有非一致性代碼段的描述符:DPL=2,C=0	CPL不一致,RPL=0~3都不可轉(zhuǎn)移	RPL=0~2都可以轉(zhuǎn)移,RPL=3則無法轉(zhuǎn)移	CPL不一致,RPL=0~3都無法轉(zhuǎn)移
-	-	成功轉(zhuǎn)移后,CPL不變,RPL只用作檢查,而非賦值	-

C=1, 一致性代碼段檢查(依從性)

• RPL不參與檢查
• 滿足: CPL>=DPL(一致性代碼段), 也就是當(dāng)前特權(quán)比目標(biāo)代碼段低或相等即可
• 一旦轉(zhuǎn)移后, CPL不改變,依舊保持之前調(diào)用者的

假設(shè)一致性代碼段的描述符:DPL=1,C=1

一致性代碼段描述符	代碼段CPL=1	代碼段CPL=2	代碼段CPL=3	代碼段CPL=0
一致性代碼段的描述符:DPL=1,C=1	可以訪問	可以訪問	可以訪問	不可以訪問

• RPL不參與檢查,轉(zhuǎn)移成功后CPL不改變

綜上

• 對(duì)于代碼段, 主要還是看CPL
• 對(duì)于數(shù)據(jù)段,需要RPL來輔助檢查

棧段檢查

• CPL=RPL=DPL

調(diào)用門檢查

• 通過調(diào)用門可以執(zhí)行一個(gè)高于本CPL的過程
• 調(diào)用門指向了某個(gè)代碼段內(nèi)的某一個(gè)過程
• 調(diào)用門本身也有DPL,想要使用調(diào)用門,調(diào)用者的CPL<=調(diào)用門DPL,也就需要達(dá)到使用調(diào)用門的權(quán)限
• 訪問調(diào)用門可以使用 jmp far , call far
• 一旦訪問了調(diào)用門,檢查順利后,根據(jù)調(diào)用門描述符內(nèi)的 段選擇子獲取段描述符的基址 + 調(diào)用門內(nèi)的偏移地址,就這個(gè)過程的線性地址
• 調(diào)用門就是一個(gè)描述符,格式:

31 ~ 16	15	14 ~ 13	12	11 ~ 8	7 ~ 5	4 ~ 0
段內(nèi)偏移高16位	P	DPL	0	TYPE(1100)	000	參數(shù)個(gè)數(shù)

31 ~ 16	15 ~ 0
段選擇子	段內(nèi)偏移低16位

• 調(diào)用門需要4項(xiàng)檢查:
• 當(dāng)前調(diào)用者的CPL
• 調(diào)用門選擇子RPL (操作系統(tǒng) 自己維護(hù))
• 調(diào)用門描述符DPL
• 目標(biāo)代碼段描述符的DPL
• 檢查2步:
• 1. 首先要滿足 本身能夠訪問調(diào)用門:CPL <= 門DPL, RPL <= 門DPL
• 2. 下表格:

指令	一致性代碼段	非一致性代碼段
call far	代碼段描述符DPL<=CPL	代碼段描述符DPL<=CPL
jmp far	代碼段描述符DPL<=CPL	代碼段描述符DPL=CPL
call far指令,棧切換	CPl不發(fā)生變化,棧不切換	CPL變成目標(biāo)代碼段的DPL,棧需要切換
jmp far 指令,棧切換	CPL不變,棧不切換	由于DPL=CPL,棧不切換

• 再一次的強(qiáng)調(diào),權(quán)限無法從高到低
• 只有CPL變了,棧才會(huì)變,因此上面只有當(dāng)call指令調(diào)用 非一致性代碼段的時(shí)候, 才會(huì)切換棧, 除非CPL=DPL(例如CPL=0,目標(biāo)代碼段描述符的DPL=0)
• 綜上:
• 對(duì)于一致性代碼段: CPL>=目標(biāo)代碼段DPL, 不論JMP,CALL, 轉(zhuǎn)移后CPL不變,棧不變
• 對(duì)于非一致性代碼段:
• 1. CALL指令要求: CPL >= 目標(biāo)代碼段DPL , CPL變成目標(biāo)代碼段DPL, 切換棧(除非CPL=DPL,那么棧不變)
• 2. JMP 指令: CPL = 目標(biāo)代碼段DPL , CPL不變,棧不變
• 看上去內(nèi)容有點(diǎn)多,需要到處判斷,一會(huì)門檢查,一會(huì)代碼段DPL檢查,還要考慮棧切換的問題
• 實(shí)際沒那么麻煩,也就2條需要注意的
• 1. 一個(gè)是有權(quán)限訪問門 ,也就是本身權(quán)限至少要與門相等 數(shù)值上: CPL <= 門DPL, RPL <=門DPL
• 2. 調(diào)用者代碼段的權(quán)限,要低于代碼段或相等,也就是低權(quán)限到高權(quán)限,那么數(shù)值上: CPL>= 目標(biāo)代碼段DPL
• 至于jmp 和 call 的區(qū)別不用記, 讓CPU產(chǎn)生保護(hù)性異常(GP)告訴我們即可,一旦產(chǎn)生異常說明此處jmp 指令有問題了( CPL != DPL)
• 對(duì)于棧的問題,一句話就解決,CPL一變, 棧跟著變 ; CPL不變,棧也不變

調(diào)用門的首次檢查例子:

門描述符	代碼段A	代碼段B	代碼段C	代碼段D	-
門DPL=3	CPL=3	CPL=2	CPL=1	CPL=0	代碼段A,B,C,D任意+RPL=0~3都可以訪問
門DPL=2	CPL=3,RPL=0~3都無法訪問	CPL=2,RPL=0~2可以訪問,RPL=3無法訪問	CPL=1,RPL=0~2可以訪問,RPL=3無法訪問	CPL=0,RPL=0~2可以訪問,RPL=3無法訪問	A的CPL權(quán)限不足以訪問門DPL;B,C,D的CPL全部滿足,同時(shí):RPL<=門DPL