段寄存器

最后，汇编语言有一组 16 位寄存器，叫做段寄存器。与其他寄存器不同，段寄存器不用于存储数据；它们用于定位数据。理论上，它们指向隔离的内存段，允许不同类型的数据存储在完全分离的内存段中。这种分段实现由操作系统决定。这些是 x86 段寄存器及其预期用途：

CS（代码段）（the code segment）：指向保存应用程序代码的内存。

DS（数据段）（the data segment）：指向保存应用程序数据的内存。

ES、FS 和 GS（附加段）（the extra segments）：指向操作系统使用的任何专有内存段。

SS（栈段）（the stack segment）：指向充当专用调用栈的内存。

在汇编代码中，段寄存器用作内存偏移量操作数的前缀。未指定段寄存器时，默认使用 DS。这意味着命令 PUSH [EBP]实际上与 PUSH DS:[EBP] 相同。但命令 PUSH FS:[EBP] 不同：它从 FS 段读取内存，而不是 DS 段。

如果你仔细看 Windows x86 内存分段实现，你可能会注意到这些段寄存器并未完全按预期使用。要看这一点，你可以在 OllyDbg 附加到暂停进程时，用 OllyDbg 命令行插件运行以下命令：

? CALC (DS==SS && SS==GS && GS==ES)
? 1
? CALC DS-CS
? 8
? CALC FS-DS
; 返回非零值（并且随线程变化）

这个输出告诉我们三件不同的事情。首先，它显示 Windows 只使用三个段：FS、CS 和其他一切。这由 DS、SS、GS 和 ES 相等证明。同样地，这个输出显示 DS、SS、GS 和 ES 都可以互换使用，因为它们都指向相同的内存段。最后，由于 FS 随线程变化，这个输出显示它依赖线程。FS 是一个有趣的段寄存器，它指向某些特定于线程的数据。在第一百二十八页「生产中绕过 ASLR」中，我们将探索如何用 FS 中的数据绕过 ASLR——大多数机器人都需要这样做。

事实上，在编译器为 Windows 生成的汇编代码中，你只会看到三个段被使用：DS、FS 和 SS。有趣的是，即使 CS 似乎与 DS 有恒定偏移，它在用户模式代码中没有真正用途。知道所有这些，你可以进一步得出结论：Windows 只使用两个段：FS 和其他一切。

这两个段实际上指向同一内存中的不同位置（没有简单方法验证，但确实如此），这显示 Windows 实际上根本不使用内存段。相反，它使用扁平内存模型，段寄存器几乎无关紧要。虽然所有段寄存器都指向相同内存，只有 FS 和 CS 指向不同位置，而且 CS 不被使用。

总之，在 Windows 中使用 x86 汇编时，你只需要知道关于段寄存器的三件事。第一，DS、SS、GS 和 ES 可互换，但为清晰起见，访问数据应该用 DS，访问调用栈应该用 SS。第二，CS 可以放心忘记。第三，FS 是唯一有特殊用途的段寄存器；暂时别动它。