x86-64内核无效Opcode中断处理：跳转原处理器时保留GPR的问题

问题场景 #

课程要求实现自定义无效Opcode中断处理程序，当处理流程中调用的某函数返回0时，需将控制权交还给原处理程序，原处理程序地址已保存至全局变量void *old_ili_handler。

当前处理程序序言会压入所有通用寄存器以保护现场：

my_ili_handler:
    push %rax
    push %rbx
    ; ... 依次压入其余通用寄存器 ...
    push %r15

在尝试跳转原处理程序时，若先弹出所有寄存器恢复原始状态，再执行movq old_ili_handler(%rip), %r8 + jmp *%r8，会覆盖R8寄存器的原始值，破坏中断发生前的CPU状态，不符合要求。

问题根源 #

恢复通用寄存器后，再使用任意通用寄存器暂存原处理程序地址，必然会修改该寄存器的原始值，导致现场状态被破坏。

可行解决方案 #

最优方案：使用RIP相对间接跳转 #

64位模式下，直接通过RIP相对寻址完成间接跳转，无需借助任何通用寄存器，完全不会破坏已恢复的现场状态：

; 依次弹出所有通用寄存器恢复现场
pop %r15
pop %r14
; ... 弹出其余通用寄存器 ...
pop %rax
; 直接通过RIP相对寻址获取原处理程序地址并跳转，不修改任何寄存器
jmp *old_ili_handler(%rip)

备选方案：利用栈暂存地址（兼容特殊场景） #

若因环境限制无法使用RIP相对寻址，可在恢复寄存器前将原处理程序地址压入栈，恢复完成后通过栈地址跳转：

; 先将原处理程序地址压入栈顶
movq old_ili_handler(%rip), %rax
push %rax
; 依次弹出所有通用寄存器恢复现场
pop %r15
pop %r14
; ... 弹出其余通用寄存器 ...
pop %rbx
pop %rax
; 跳转至栈顶存储的原处理程序地址
jmp *(%rsp)
; 跳转后原处理程序会自行处理栈帧，无需额外清理

内容的提问来源于stack exchange，提问作者FalleN