Windows保护模式学习笔记（六）—— 10-10-12分页

• • 基本概念
  • • 4GB内存空间
    • 有效地址-线性地址-物理地址
    • • 有效地址与线性地址
      • 物理地址
    • 控制寄存器：Cr3
  • 10-10-12分页
  • • 实验：通过线性地址找到物理地址
    • • 第一步：将XP虚拟机设置为10-10-12分页模式
      • 第二步：新建一个记事本，写入"Hello World"
      • 第三步：使用Cheat Engine附加进程
      • 第四步：找到"Hello World"的线性地址
      • 第五步：将线性地址拆分为10-10-12三组比特组
      • 第六步：获得进程的Cr3
      • 第七步：通过Cr3找到字符串的物理地址
      • • 第一层
        • 第二层
        • 第三层

基本概念

4GB内存空间

大家可能都听说过，每个程序在运行时，操作系统都会为其分配一段4GB的内存空间。

但是我们的内存容量很可能最多只够为一个进程分配4GB的内存空间，如何做到为每个进程都分配呢？

实际上，进程被分配到的“4GB内存空间”只是虚拟的的内存空间，并不是指真正意义上的物理内存，虚拟内存与物理内存之间有一层转换关系。

有效地址-线性地址-物理地址

有效地址与线性地址

先看如下指令：

MOV eax,dword ptr ds:[0x12345678]

其中，0x12345678 是有效地址

ds.Base + 0x12345678 是线性地址

注意：当段寄存器的Base为0时，有效地址=线性地址，大多数时候都是如此；但也有特殊情况，比如fs段寄存器的Base不为0

物理地址

描述：

我们平时所用到的系统DLL（动态链接库）存在于物理地址中，当程序想要调用某个DLL时，DLL便会映射一份线性地址给程序，这样程序就能够通过线性地址找到DLL的物理地址

控制寄存器：Cr3

描述：

每个进程都有一个Cr3（准确的说是都有一个Cr3的值，Cr3本身是个寄存器，一个核，只有一套寄存器）

Cr3指向一个物理页，一共4096字节

有关Cr3结构部分将在下一篇详细说明，这里只引入基本概念（实验需要）

10-10-12分页

实验：通过线性地址找到物理地址

第一步：将XP虚拟机设置为10-10-12分页模式

右键→我的电脑→属性→高级

将noexecute改为execute，保存，重启即可

第二步：新建一个记事本，写入"Hello World"

第三步：使用Cheat Engine附加进程

第四步：找到"Hello World"的线性地址

搜索字符串的时候别忘了勾上Unicode

可以看到左边出现了两个结果，我们可以在记事本中将最后的字符’d’改成’m’来确认哪个才是真正的线性地址

线性地址最终确定为：

06765140

第五步：将线性地址拆分为10-10-12三组比特组

0    6    7    6    5    140
=
0000 0110 0111 0110 0101 140
=
0000011001		// 0x19
1101100101		// 0x365
140				// 12个比特位刚好三个字节
           

第六步：获得进程的Cr3

在WinDbg中输入命令：

!process 0 0

DirBase的值就是Cr3

第七步：通过Cr3找到字符串的物理地址

注意：

1. 找第一层和第二层的时候要将索引* 4（每个地址占4个字节）
2. 每找到一层都要将地址后三位属性位清零再继续找下一层

第一层

第二层

第三层

使用db命令以字符形式查看

实验成功！