(60)逆向分析 KiSwapThread —— 找就绪线程和空闲线程
一、回顾
上一篇博客,我带着以下的问题逆向分析了 KiSwapContext 和 SwapContext 这两个函数:
- SwapContext 有几个参数,分别是什么?
- SwapContext 在哪里实现了线程切换
- 线程切换的时候,会切换CR3吗?切换CR3的条件是什么?
- 中断门提权时,CPU会从TSS得到ESP0和SS0,TSS中存储的一定是当前线程的ESP0和SS0吗?如何做到的?
- FS:[0]在3环指向TEB,但是线程有很多,FS:[0]指向的是哪个线程的TEB,如何做到的?
- 0环的 ExceptionList 在哪里备份的?
- IdleThread是什么?什么时候执行?找到这个函数.
- 如何找到下一个就绪线程?
- 模拟线程切换与Windows线程切换有哪些区别?
通过分析这俩函数,我们已经对Windows线程切换的过程有了一定了解,其中,7,8问题还没有解决,这篇博客就是来解决这些问题的。
二、分析 KiSwapThread
我们还是带着问题来分析这个函数。
7. IdleThread是什么?什么时候执行?找到这个函数.
空闲线程,当 KiSwapThread 找不到新的就绪线程,就会切换到这个 IdleThread,观察下面的代码:
.text:00429CB5 call @KiFindReadyThread@8 ; KiFindReadyThread(x,x)
.text:00429CBA test eax, eax ; 如果调用 KiFindReadyThread 找到就绪线程,就跳转
.text:00429CBA ;
.text:00429CBA ; 如果找不到就绪线程,那么就找空闲线程
.text:00429CBC jnz short loc_429CCE
.text:00429CBE mov eax, [esi+_KPRCB.IdleThread] ; 从 _KPRCB 里取空闲线程的 _ETHREAD
.text:00429CC1 xor edx, edx
.text:00429CC3 inc edx
.text:00429CC4 mov ecx, ebx
.text:00429CC6 shl edx, cl
.text:00429CC8 or _KiIdleSummary, edx ; _KiIdleSummary 第n位置1,就表明优先级n的调度链表里有值
当 KiFindReadyThread 函数找不到就绪线程,就从 KPCR 里取空闲线程,取完之后要修改 _KiIdleSummary 全局变量。
IdleThread 执行的函数叫 KiIdleLoop:
没看到它调用切换线程的代码,猜测是靠时钟中断切换线程的。
8. 如何找到下一个就绪线程?
下面的代码判断 _KPRCB.NextThread 里是否有值,如果有就直接切换到这个线程;
mov edi, edi
push esi
push edi
db 3Eh
mov eax, ds:0FFDFF020h
mov esi, eax ; esi, eax 指向 _KPRCB
mov eax, [esi+_KPRCB.NextThread]
test eax, eax
mov edi, [esi+_KPRCB.CurrentThread] ; edi = _KPRCB.CurrentThread
jz short loc_429CAC ; 如果 _KPCR 里存了 NextThread (非0); 就直接切换线程;; 如果没有,就调用 KiFindReadyThread 找一个就绪线程
如果 _KPRCB.NextThread 是空值,就调用 KiFindReadyThread 找一个就绪线程;
loc_429CAC:
push ebx
movsx ebx, [esi+_KPRCB.Number]
xor edx, edx
mov ecx, ebx
call @KiFindReadyThread@8 ; KiFindReadyThread(x,x)
test eax, eax ; 如果调用 KiFindReadyThread 找到就绪线程,就跳转;; 如果找不到就绪线程,那么就找空闲线程
jnz short loc_429CCE
如果调用 KiFindReadyThread 返回的仍是空值,就执行下面的代码找空闲线程:
mov eax, [esi+_KPRCB.IdleThread] ; 从 _KPRCB 里取空闲线程的 _ETHREAD
xor edx, edx
inc edx
mov ecx, ebx
shl edx, cl
or _KiIdleSummary, edx
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