在 x86 中从 ring0 切换到 ring3 时出错

Question

我正在尝试使用 lret 指令从 ring0 切换到 ring3。因此，我为 ss、esp、cs、ip 推送正确的值，并使用 lret。

我用qemu和gdb调试这段代码，发现一个奇怪的东西：

lret指令后，处理器成功切换到ring3（我使用qemu中的“info registers”检查），ss，cs，esp的值都正确，eip指向ring3代码的第一条指令。

但是，不管 ring3 代码的第一条指令是什么（甚至是 nop 指令），qemu 都会重启（可能是一般的保护错误？）

这里是代码，头文件来自this repo。 bootloader将CPU切换到保护模式，将内核加载到0x100000，内核的虚拟地址从0x80100000开始。

#include "memlayout.h"
#include "mmu.h"
#include "asm.h"

.text

.globl _start
_start = V2P_WO(entry)

.globl entry
entry:
    mov %cr4, %eax
    or $(CR4_PSE), %eax
    mov %eax, %cr4
    mov $(V2P_WO(pgdir)), %eax
    mov %eax, %cr3
    mov %cr0, %eax
    or $(CR0_PG|CR0_WP), %eax
    mov %eax, %cr0

    lgdt gdtdesc

    mov $0x28, %ax
    ltr %ax
    mov $kernel_stack, %esp
    push $0x23
    push $user_stack
    push $0x1b
    push $user_task

    lret

user_task:
    nop
die:
    jmp die

.data

.align 4096
tss:
    .long 0
    .long kernel_stack
    .word 0x10, 0
    .long 0, 0, 0, 0
    .long pgdir
    .long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    .long 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0

gdt:    
    SEG_NULLASM
    SEG_ASM(STA_X|STA_R, 0x0, 0xffffffff)   # code seg
    SEG_ASM(STA_W, 0x0, 0xffffffff)         # data seg
    SEG_ASM_USER(STA_X|STA_R, 0x0, 0xffffffff)
    SEG_ASM_USER(STA_W, 0x0, 0xffffffff)

    .word 0, 0x1000
    .byte 0x10, 0x89, 0x80, 0x80

gdtdesc:
    .word (gdtdesc - gdt - 1)
    .long gdt

.align 4096
pgdir:  .long PTE_P|PTE_W|PTE_PS
    .fill 511, 4
    .long PTE_P|PTE_W|PTE_PS
    .fill 511, 4

    .fill 4096
kernel_stack:

    .fill 4096
user_stack:

Answer 1

哦，我找到了问题所在。访问冲突发生在分页时。