lea eax,SEH1[ebp] ;自己的异常处理函数地址
push eax ;把该异常处理函数地址压栈
push fs:[0] ;fs:[0]指向的是TIB[Thread information Block]结构中的
;EXCEPTION_REGISTRATION 结构
mov fs:[0],esp ;让fs:[0]指向一个新的EXCEPTION_REGISTRATION 结构(就像链表插入一个新节点)
mov esi,0 ;这两行指令就是用来处罚这个异常处理函数被调用的代码
mov eax,[esi];make a error for SEH
SEH结构为链表,fs:[0]指向表头
struct{
pointer:next;
pointer:handleFunction
}
FS寄存器指向当前活动线程的TEB结构(线程结构)
偏移 说明
000 指向SEH链指针 //fs:[0]
004 线程堆栈顶部 //fs:[4]
008 线程堆栈底部
00C SubSystemTib
010 FiberData
014 ArbitraryUserPointer
018 FS段寄存器在内存中的镜像地址
020 进程PID
024 线程ID
02C 指向线程局部存储指针
030 PEB结构地址(进程结构)
034 上个错误号
得到KERNEL32.DLL基址的方法
assume fs:nothing ;打开FS寄存器
mov eax,fs:[30h] ;得到PEB结构地址
mov eax,[eax + 0ch] ;得到PEB_LDR_DATA结构地址
mov esi,[eax + 1ch] ;InInitializationOrderModuleList
lodsd ;得到KERNEL32.DLL所在LDR_MODULE结构的InInitializationOrderModuleList地址
mov edx,[eax + 8h] ;得到BaseAddress,既Kernel32.dll基址
lodsb指令,将esi指向的地址处的数据取出来赋给AL寄存器,esi=esi+1;
lodsw指令则取得是一个字。
lodsd指令,取得是双字节,即mov eax,[esi],esi=esi+4;
stosb指令,将AL寄存器的值取出来赋给edi所指向的地址处。mov [edi],AL;edi=edi+1;
stosw指令去的是一个字。
stosd指令,取得是双字节,mov [edi],eax;edi=edi+4;
代码运行在RING0(系统地址空间)和RING3(用户地址空间)时,FS段寄存器分别指向GDT(全局描述符表)中不同段:在RING3下,FS段值是0x3B(这是WindowsXP下值;在Windows2000下值为0x38。差别就是在XP下RPL=3);运行在RING0下时,FS段寄存器值是0x30。下面以XP为例说说。
一. RING3下的FS
当代码运行在Ring3下时,FS值为指向的段是GDT中的0x38段(RPL为3)。该段的长度为4K,基地址为当前线程的线程环境块(TEB),所以该段也被称为“TEB段”。
WINXPSP1及以前的Windows2000等系统中,进程环境块(PEB)的地址固定为0X7FFDF000,该进程的第一个线程的TEB地址为0X7FFDE000,第二个TEB的地址为0X7FFDD000…..但是自从WindowsXP SP2开始PEB和TEB的地址都是随机映射的(详见博文:MiCreatePebOrTeb函数注释)。
下图是WindowsXP SP3下的TEB结构(大小为0XFB8):
nt!_TEB
+0x000 NtTib : _NT_TIB
+0x000 ExceptionList : Ptr32
+0x004 StackBase : Ptr32
+0x008 StackLimit : Ptr32
+0x00c SubSystemTib : Ptr32
+0x010 FiberData : Ptr32
+0x010 Version : Uint4B
+0x014 ArbitraryUserPointer : Ptr32
+0x018 Self : Ptr32 <——
+0x01c EnvironmentPointer : Ptr32
+0x020 ClientId : _CLIENT_ID
+0x000 UniqueProcess : Ptr32
+0x004 UniqueThread : Ptr32
+0x028 ActiveRpcHandle : Ptr32
+0x02c ThreadLocalStoragePointer : Ptr32
+0x030 ProcessEnvironmentBlock : Ptr32 <——
+0x034 LastErrorValue : Uint4B
+0x038 CountOfOwnedCriticalSections : Uint4B
+0x03c CsrClientThread : Ptr32
+0x040 Win32ThreadInfo : Ptr32
……
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FS:[0X18]就是TEB所在的地址;FS:[0X30]就是PEB所在的地址。由于每个线程的TEB不尽相同,所以GDT中0X30描述符的基地址会随着线程的切换而改变的。我们来看看在什么地方变换的.看XP SP2 下的SwapContext的代码(该段代码在博文 pjf获得SwapContext地址方法的解析 中曾被引用,来说明如何获取SwapContext地址):
…………
8086dd6c 8b4b40 mov ecx,dword ptr [ebx+40h]
8086dd6f 894104 mov dword ptr [ecx+4],eax
8086dd72 8b6628 mov esp,dword ptr [esi+28h]
8086dd75 8b4620 mov eax,dword ptr [esi+20h]//这两条指令将新线程的TEB保存在KPRC
8086dd78 894318 mov dword ptr [ebx+18h],eax //的0X18中
8086dd7b fb sti
8086dd7c 8b4744 mov eax,dword ptr [edi+44h]
8086dd7f 3b4644 cmp eax,dword ptr [esi+44h]
8086dd82 c6475000 mov byte ptr [edi+50h],0
8086dd86 7440 je nt!SwapContext+0xe8 (8086ddc8)
8086dd88 8b7e44 mov edi,dword ptr [esi+44h]
8086dd8b 8b4b48 mov ecx,dword ptr [ebx+48h]
8086dd8e 314834 xor dword ptr [eax+34h],ecx
8086dd91 314f34 xor dword ptr [edi+34h],ecx
8086dd94 66f74720ffff test word ptr [edi+20h],0FFFFh
8086dd9a 7571 jne nt!SwapContext+0x12d (8086de0d)
8086dd9c 33c0 xor eax,eax
8086dd9e 0f00d0 lldt ax
8086dda1 8d8b40050000 lea ecx,[ebx+540h]
8086dda7 e850afffff call nt!KeReleaseQueuedSpinLockFromDpcLevel (80868cfc)
8086ddac 33c0 xor eax,eax
8086ddae 8ee8 mov gs,ax
8086ddb0 8b4718 mov eax,dword ptr [edi+18h]
8086ddb3 8b6b40 mov ebp,dword ptr [ebx+40h]
8086ddb6 8b4f30 mov ecx,dword ptr [edi+30h]
8086ddb9 89451c mov dword ptr [ebp+1Ch],eax
8086ddbc 0f22d8 mov cr3,eax
8086ddbf 66894d66 mov word ptr [ebp+66h],cx
8086ddc3 eb0e jmp nt!SwapContext+0xf3 (8086ddd3)
8086ddc5 8d4900 lea ecx,[ecx]
8086ddc8 8d8b40050000 lea ecx,[ebx+540h]
8086ddce e829afffff call nt!KeReleaseQueuedSpinLockFromDpcLevel (80868cfc)
8086ddd3 8b4318 mov eax,dword ptr [ebx+18h]//这几句就是将新线程的TEB的地址
8086ddd6 8b4b3c mov ecx,dword ptr [ebx+3Ch]//更新到GDT的0X38描述符的基地址
8086ddd9 6689413a mov word ptr [ecx+3Ah],ax //中去。
8086dddd c1e810 shr eax,10h //
8086dde0 88413c mov byte ptr [ecx+3Ch],al //
8086dde3 88613f mov byte ptr [ecx+3Fh],ah //
8086dde6 ff464c inc dword ptr [esi+4Ch]
.........
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二. RING0下的FS
当线程运行在Ring0下时, FS指向的段是GDT中的0x30段。该段的长度也为4K,基地址为0xFFDFF000(我的P4单核XPSP3下除了0FFDFF000外还会有其它值,不是是何原因?)。该地址指向系统的处理器控制区域(KPCR)。这个区域中保存这处理器相关的一些重要数据值,如GDT、IDT表的值等等(关于通过KPCR获得系统一些重要变量可看博文WindowsXP内核变量)。下面就是WindowsXP sp3中的KPCR数据结构:
nt!_KPCR
+0x000 NtTib : _NT_TIB
+0x000 ExceptionList : Ptr32
+0x004 StackBase : Ptr32
+0x008 StackLimit : Ptr32
+0x00c SubSystemTib : Ptr32
+0x010 FiberData : Ptr32
+0x010 Version : Uint4B
+0x014 ArbitraryUserPointer : Ptr32
+0x018 Self : Ptr32 <----
+0x01c SelfPcr : Ptr32 <-----
+0x020 Prcb : Ptr32
+0x024 Irql : UChar
+0x028 IRR : Uint4B
+0x02c IrrActive : Uint4B
+0x030 IDR : Uint4B
+0x034 KdVersionBlock : Ptr32
+0x038 IDT : Ptr32
+0x03c GDT : Ptr32
+0x040 TSS : Ptr32
+0x044 MajorVersion : Uint2B
……………
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看两个地址0x18和0x1C。在TEB中0x18指向自己,即TEB。而KPCR中指向自己的确是0x1C;0x18却是指向当前线程的TEB,所以0x18字段名叫做Self-used比较确切(WIN2K源码如此定义)。总之,不管是在RING3还是RING0,FS:[0x18]总是指向当前线程的TEB。
三. RING0与RING3之间的变换
RING0和RING3之间的变换通常是发生在系统调用与返回时,关于系统调用,可参看博文WINDOWS系统调用和 SYSENTER系统服务调用过程。
FS在RING0和RING3中是不同的值,在KiFastCallEntry / KiSystemService中FS值由0x3B变成0x30;在KiSystemCallExit / KiSystemCallExitBranch / KiSystemCallExit2中再将RING3的FS恢复。
下面来看看KiSystemService的开头部分代码(KiFastCallEntry也是一样):
nt!KiSystemService:
808696a1 6a00 push 0
808696a3 55 push ebp
808696a4 53 push ebx
808696a5 56 push esi
808696a6 57 push edi
808696a7 0fa0 push fs ;旧的RING3下的FS保存入栈
808696a9 bb30000000 mov ebx,30h
808696ae 668ee3 mov fs,bx ;FS=0X30 FS值变成了0X30.
808696b1 64ff3500000000 push dword ptr fs:[0]
808696b8 64c70500000000ffffffff mov dword ptr fs:[0],0FFFFFFFFh
808696c3 648b3524010000 mov esi,dword ptr fs:[124h] ;ESI=_ETHEAD
808696ca ffb640010000 push dword ptr [esi+140h] ;PreviousMode
808696d0 83ec48 sub esp,48h ;
808696d3 8b5c246c mov ebx,dword ptr [esp+6Ch] ;…………
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再看看下面的KiSystemCallExit部分代码:
…………
80869945 8d6550 lea esp,[ebp+50h]
80869948 0fa1 pop fs //恢复FS值
8086994a 8d6554 lea esp,[ebp+54h]
8086994d 5f pop edi
8086994e 5e pop esi
8086994f 5b pop ebx
80869950 5d pop ebp
80869951 66817c24088000 cmp word ptr [esp+8],80h
…………
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