问当CPU处于内核模式时，它可以读写任何寄存器吗？

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在x86上，没有银行寄存器，所以所有的寄存器在架构上都是同时可见的。

是的，在内核模式(环0)下，x86可以写入任何寄存器。(只要内核在64位模式下运行，否则它就不能访问x/ymm8..16、zmm8..31或r8..r15)。

是的，从64位用户空间进入内核后切换到32位模式的内核是可能的；Solarisx86-64显然做到了这一点，而MacOS X used to do this则是为了与32位内核驱动程序兼容。在RAM小于4 4GB且缓存较小的机器上，在内核中使用较小的指针有一些好处，但缺点可能不是很大。

wrmsr (写入特定于模型的寄存器)需要内核模式。读取MSR的rdmsr也是如此。因此，与用户空间可以自由使用的整数和向量regs (rax..rsi/r8..r15和xmm0..15)不同，有些寄存器只能由内核修改。

可能存在一些特定于模型的regs，它们只能在系统管理模式下访问。(有时也叫ring -1)我不知道，我没读过多少关于SMM的书。和/或与SGX相关的寄存器(用于“enclaves”)，这也是我没有研究过的。

也可能有一些您永远不能用wrmsr写入的只读MSR。IDK如果这就是您的意思，或者如果您只计算通常被认为是在上下文切换中保存/恢复的体系结构状态的一部分的寄存器，如通用整数寄存器。所有这些regs都可以在任何模式下写入，即使是段regs。

内部段基址/limit寄存器不能直接读取，但在64位长模式下，除FS和GS外，它们固定在base=0 / limit=-1。但这些库可以通过MSR_GS_BASE / MSR_FS_BASE上的rdmsr/wrmsr访问。

FSGSBASE ISA扩展添加了wrfsbase等，这确实让你可以更直接地读/写FS和GS库，比MSR更高效。(无论采用哪种方式，内核都不必实际修改GDT或LDT条目并重新加载fs来更新线程本地存储的fs库)。Detail about MSR_GS_BASE in linux x86 64

但我不认为cs/ds/es/ss base/limit是通过MSR公开的，而这些是与32位保护模式相关的。(或者用于切换回真实模式以创建“非真实”模式。)