使用GDB读取MSRs

Question

在使用GDB调试程序时，是否有一种方法可以读取x86-64模型特定寄存器，特别是IA32_FS_BASE和IA32_GS_BASE？

更不理想的解决方案是使用像英特尔Pintool这样的动态检测工具包，但同样会受到赞赏。

- shigoel

Answer 1

自 gdb 8 版本以来，寄存器 $fs_base 和 $gs_base 也可用。这些寄存器在代码转储中同样适用，不仅限于实时程序。

- Avi Kivity

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就像给不太熟悉gdb的人（比如我）举个例子一样： pwndbg> i r $fs_base 命令会输出 fs_base 0x7f28edbd7540 139813764035904 - KoKlA

Answer 2

x86的MSRs可以使用RDMSR指令读取，该指令在特权级（Ring 0）下执行。在Linux中，用户线程可以调用系统调用来读取FS_BASE和GS_BASE。没有这些调用的库包装器，因此您必须编写代码来调用它们。

以下是一种使用C++的方法，您可以将这些全局函数定义添加到程序中：

#include <cstdint>
#include <asm/prctl.h>
#include <sys/syscall.h>
namespace x86 {
    uint64_t fs_base() {
        uint64_t fs_base;
        syscall(SYS_arch_prctl,ARCH_GET_FS,&fs_base);
        return fs_base;
    }
    uint64_t gs_base() {
        uint64_t gs_base;
        syscall(SYS_arch_prctl,ARCH_GET_GS,&gs_base);
        return gs_base;
    }
}

现在您可以从gdb中调用这些函数，并以十六进制打印它们的返回值，如下所示：

(gdb) p/x x86::fs_base()
$1 = 0x7ffff5e01780
(gdb) p/x x86::gs_base()
$2 = 0x0
(gdb)

- amdn

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最近的x86硬件还具有RDFSBASE和WRFSBASE，用于用户空间读取基本FS/GS寄存器。 - Peter Cordes

Answer 3

如果您不想更改代码（或代码不可用），可以按照amdn答案的方式进行类似的操作。调用arch_prctl需要一个指向uint64_t的指针，我使用栈的空白部分的地址（当前栈指针下面8个字节）。调用返回后，读取存储在该位置的8字节值即可。

使用的常量：ARCH_GET_FS = 0x1003，ARCH_GET_GS = 0x1004。

(gdb) p $rsp
$1 = (void *)0x7fffffffe6f0

(gdb) call arch_prctl(0x1003, $rsp - 0x8)    
$2 = 0 
(gdb) x /gx $rsp - 0x8
0x7fffffffe6e8: 0x00007ffff7fe0700   => IA32_FS_BASE

(gdb) call arch_prctl(0x1004, $rsp - 0x8)
$3 = 0 
(gdb) x /gx $rsp - 0x8
0x7fffffffe6e8: 0x0000000000000000   => IA32_GS_BASE

- Soumava