了解内核的高手进!

Question

小弟最近在看Windows核心编程，对于第三章的内核非常不解。疑问如下：
（1）内核拥有哪些特权?为什么它有那些特权?
（2）我们平常所谓的内核都在一个进程中吗？内核进程是不是也拥有4G的虚拟地址空间，或者说内核根本就不使用虚拟地址空间？
（3）内核代码可以随意访问一般程序的虚拟地址空间中的内容吗？
（4）API术语一般代码还是内核代码？如果是一般代码，它又是怎么进入内核代码的？
（5）我们的程序怎样才能拥有和内核同样高的权限？欢迎大家发表评论，共同探讨！谢谢

Answer 1

1 内核是操作系统中的，操作系统想让它拥有最高的权限，它就有了
（让它运行在ring0）4 API也是ring3的，但API一般通过调用运行在ring0的驱动完成
当用户模式程序需要读取设备数据时，它就调用Win32 API函数，如ReadFile：Win32子系统模块(如KERNEL32.DLL)通过调用平台相关的系统服务接口实现该API，而平台相关的系统服务将调用内核模式支持例程。在ReadFile调用中，调用首先到达系统DLL(NTDLL.DLL)中的一个入口点，NtReadFile函数。然后这个用户模式的NtReadFile函数接着调用系统服务接口，最后由系统服务接口调用内核模式中的服务例程，该例程同样名为NtReadFile。5网上很多从ring3跳得ring0的

Answer 2

内核有操作系统维护，运行在ring0，具有最高的权限

Answer 3

API，表面上是这个函数，实际最终实现都是NTXXX,通过内核函数来实现的，因而可以访问到内核
当然，也可以从ring3跳到ring0

Answer 4

(1)内核所拥有的特权就是ring0级的特权。他是由系统维护并创建，所以会有比较高的权限。
(2)内核并不是在一个进程中，或者说你这种说法是完全错误的。每一个进程都有4G的虚拟空间可以使用。但是高2G或高1G的地址空间是你所不能使用的（我是说编一个ap程序）。这里边就存放系统创建的所有的内核对象。
(3)答案是可以，但要是特定进程上下文中。也就说，当前的低2G中是某一个进程的空间。
(4)api 就好像一个窗户，你把要求递进去，他把结果传出来。你在ring3级，窗户里边就是ring0级。一般进入ring0级是通过中断来完成的。
(5)我们的程序在正常情况下永远也不会有ring0级别。

Answer 5

joncooper(小强) ：按你的说法，每个应用程序的2G-4G里面的内容都是一样的了，是不是？
所有的应用程序都通过内存映射文件机制共享2G-4G空间的内容。？大家说的系统究竟指的时是哪几个进程，我们可以通过资源管理器看见吗？我问一个比较弱智的问题，大家别见笑，我见有ring0,ring3,那么有没有ring1,ring2之类的？

Answer 6

对，我认为2G-4G的内容是一样的。
最重要的系统进程是system。
也有ring1,ring2。但ms没有用。但他至少是定义了。

Answer 7

应用程序分配的4G虚拟内存中，有2G是被系统占用了的，其他的2G才给应用程序自己使用，当然这个大小可以通过一些方法来调整的

Answer 8

系统需要这个地址空间，供内核代码、设备驱动程序代码、设备I / O高速缓存、非页面内存池的分配和进程页面表等使用。实际上M i c r o s o f t将内核压缩到这个2 G B空间之中

Answer 9

就是关注，打个标记，日后自己好找。请查阅CSDN的使用帮助。

Answer 10

以下答案不一定完全正确，仅供参考：（1）内核可以修改一些特殊的寄存器，可以调用部分只有在内核模式下能够调用的CPU指令，之所以拥有这样的特权是因为现在的CPU在设计时也要结合操作系统的安全性进行考虑，因此能够通过一些特殊的方法切换模式，至少我了解到ARM是这样的（2）实际上一个进程的执行在不同的时候可以分别处于内核态和用户态，但Windows是将核心的操作较集中地在一些特殊的进程中处理，但普通的进程也是可以通过特定的方法切换到内核态的，对于内核来说更多的是区分分页内存或非分页内存，应该和虚拟地址空间不完全是同一概念（3）虚拟地址空间实际上是通过硬件结合软件的一个映射过程来完成的，只要它愿意，它是可以根据设计原则来访问任意的存储空间（4）API 是指 Application Programming Interface，你也可以将 DDK 中在内核态中使用的函数称为 API，如 ZwXXX, NtXXX, 你可以将他们理解为内核态的，如果要仔细理解系统内核态与用户态的层次问题，不妨看看Windows NT 的 WDM 驱动程序模型，或许会有些帮助（5）在 Windows NT 系统中建议按照系统的 WDM 之类的规范通过驱动程序等方法来获取更高的权限

Answer 11

Intel CPU 分四个权限等级 ,windows仅用ring0 和ring 3.前者的权限最大,解决软件权限的最好方法就是写驱动,当然如果不是windows xp sp2和windows 2003 sp1的话,最简单的就是（不用驱动）\Device\PhysicalMemory漏洞进入ring０，不过有了新的sp补订包，当然也可以用修改windows的加载器 NTLDR的IDT GDT之类的东东，你可以分析win2000源代码，更改gidt特权就可以了，其实也有内核级的api，均以KeXXX、PsXXX、ZwXXX、NtXXX，的native api，普通api的调用都要通过调用这些native api来完成功能，大多是未公开的，你可以看看泄露的win2000源代码研究，这些api要动态加载。呵呵，这是windows 的内核文件ntoskrnl.exe和hal.dll，里面东西很好，对应源代码的private文件夹下的东东