过程返回时的特权级检查

Question

我知道这是藏龙卧虎之地，来这里的有很多高手。
我这里有个关于80386cpu的问题，望不吝赐教。

当使用RET指令从被调用过程返回到调用过程时，如果是在不同特权级之间返回，cpu会比较被调用过程堆栈中存储的cs中的RPL（intel手册上如是说）和当前的cpl，用以确定是否需要特权级转换，我不明白的是为什么是rpl,而不是dpl，我觉得dpl才代表调用过程的特权级啊，检查rpl可以吗？希望有完整的解释，我是菜鸟！

Answer 1

当然是 RPL 而不是 DPL。

RPL 是 selector 里面的域：selector.RPL
DPL 是 descriptor 里面的域：descriptor.DPL

这两个是不同的概念。

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　　但是，其实返回到程序的 CS.RPL 和 target-code segment descriptor's DPL 的值是一样的。

首先：
　　在 call 例程时，发现了权限的改变而导致 stack 切换。

在进入例程时的，processor 会依次将 SS 、esp 、CS 和 eip 入栈。

形成：

---------
   SS
---------
    esp
---------
    CS
---------
    eip            <--------------  esp
---------

　　那么，栈里的 CS 是 caller（调用者）的 CS，caller 的 CS 里的 RPL。CS.RPL 也就是 code segment descriptor 里的 DPL 值，那是因为 processor 会用 code segment descriptor 里的 DPL 来更新 CS.selector.RPL

　　因此，CS.RPL 其实是等于 code segment descriptor's DPL

再者：
　　callee（被调用者）执行完后，将要 ret 到 caller 程序时，当时的 CPL = 0（设转到 0 级的前提下）。

　　processor 会依次先 pop 出 eip 和 CS。

那么，processor 会用 CPL （当前的 CPL）和 pop 出来的 CS 进行比较，即：

if (CPL == CS.RPL) {         /* 相等时。。。 */

} else if (CPL < CS.RPL) {            /* CPL < CS.RPL 时，表示，向低权限的代码返回 */

} else if ( CPL > CS.RPL) {          /* CPL > CS.RPL 时，表示向高权限的代码返回 */
                                              /* 这里将产生 #GP 异常，不允许向高权限代码返回 */
}

CPL 和 CS.RPL 相比较，其实和 caller（调用者）的 code segment descriptor's DPL 相比较，结果是一样的。
　　上面所说的只是本质上的一样，并不是说真正的 CPL 与 caller 的 code segment descriptor's DPL 相比较，因为，processor 处理器还没到 index code segment descriptor 这一步。

最后说一说 CPL、RPL 与 DPL 之间的关系：

　　CPL 是 processor 当前运行的权限级别。

　　CPL 就是 CS.RPL。（CS.selector.RPL）。

　　DPL 是 descriptor 里的元素。但是，当通过合法的检查后。DPL 会被加载到 CS.RPL

所以：在通过合法的检查后，并载到 CS 寄存器后。

　　CPL == RPL == DPL     
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　　它们三者之间是相等的。

　　CPL 存储在 CS.selector.RPL 中，而 CS.selector.RPL 是由 code segment descriptor's DPL  加载而来的。
　

PS:
　　多点看看我置顶的贴子吧，《x86 & x64 沉思录》那里讲得很清楚。