系統調用的很好的參考

Question

我需要一些參考，但很好，可能有一些很好的例子。我需要它，因爲我開始使用NASM彙編程序在程序集中編寫代碼。我有這樣的參考：

http://bluemaster.iu.hio.no/edu/dark/lin-asm/syscalls.html

這是相當不錯的和有用的，但它有很大的侷限性，因爲它並不能解釋其他寄存器的字段。例如，如果我使用寫入系統調用，我知道我應該把1放在EAX寄存器中，而ECX可能是一個指向字符串的指針，但EBX和EDX呢？我希望可以這樣解釋，EBX確定輸入（0表示stdin，1表示其他東西等），EDX是要輸入的字符串的長度等等。我希望你明白我想要什麼，我找不到任何這樣的材料，所以這就是我寫在這裏的原因。 在此先感謝。

Answer 1

如果您下載該網頁（如第二段中所述）並下載內核源代碼，則可以單擊「源代碼」列中的鏈接，然後直接轉到實現系統調用的源文件。您可以閱讀他們的C簽名以查看每個參數的用途。

如果您只是在尋找快速參考，那麼每個系統調用都有一個C庫接口，其名稱相同，即減去sys_。因此，舉例來說，你可以檢查出man 2 lseek以獲取有關參數信息sys_lseek：

off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence); 

這裏，你可以看到，參數從你的HTML表格匹配的：

%ebx   %ecx %edx 
unsigned int off_t unsigned int 

Answer 2

Linux中的標準編程語言是C.因此，系統調用的最佳描述將顯示它們爲要調用的C函數。將它們的描述作爲C函數，並且知道如何將它們映射到實際的彙編系統調用中，您將能夠輕鬆使用任何系統調用。

首先，您需要所有系統調用的參考，因爲它們看起來像一個C程序員。我所知道的最好的是Linux man-pages project，特別是system calls部分。

讓我們以write系統調用爲例，因爲它是你問題中的一個。正如你所看到的，第一個參數是一個有符號整數，它通常是由系統調用返回的文件描述符。這些文件描述符也可能已經從父進程繼承，通常發生在前三個文件描述符（0 = stdin，1 = stdout，2 = stderr）。第二個參數是指向緩衝區的指針，第三個參數是緩衝區的大小（作爲無符號整數）。最後，函數返回一個有符號的整數，它是寫入的字節數，或者是一個錯誤的負數。

現在，如何將其映射到實際的系統調用？有許多方法可以在32位x86上執行系統調用（這可能是您使用的，基於您的註冊名稱）;請注意，它在64位x86上完全不同（請確保您正在以32位模式進行組裝，並鏈接一個32位可執行文件;請參閱this question，以獲取有關如何防止事情發生錯誤的示例）。 32位x86中最老，最簡單和最慢的方法是int $0x80方法。

對於int $0x80方法，你把系統調用號在%eax，並在參數%ebx，%ecx，%edx，%esi，%edi和%ebp，按照這個順序。然後您撥打int $0x80，系統調用返回值爲%eax。注意這個返回值是不同於這個參考文獻說的;該參考顯示C庫將如何返回它，但系統調用返回-errno錯誤（例如-EINVAL）。在這種情況下，C庫將把它移動到errno並返回-1。有關更多詳細信息，請參見syscalls(2)和intro(2)。

所以，在write例如，可以把在%eax的write系統調用號，在%ebx第一個參數（文件描述符），在%ecx第二個參數（字符串指針），第三個參數（字符串的長度）在%edx。系統調用將返回%eax或者寫入的字節數，或者返回錯誤編號（如果返回值在-1和-4095之間，則爲錯誤編號）。

最後，你如何找到系統呼叫號碼？他們可以在/usr/include/linux/unistd.h找到。在我的系統上，這隻包括/usr/include/asm/unistd.h，最後包括/usr/include/asm/unistd_32.h，所以數字在那裏（對於write，你可以看到__NR_write是4）。錯誤號碼來自/usr/include/linux/errno.h（在我的系統中，在追逐包含鏈後，我在/usr/include/asm-generic/errno-base.h找到第一個，其餘的爲/usr/include/asm-generic/errno.h）。對於使用其他常量或結構的系統調用，它們的文檔會告訴您應該查看哪些頭以找到相應的定義。

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現在，正如我所說，int $0x80是最古老和最慢的方法。較新的處理器具有更快的特殊系統調用指令。爲了使用它們，內核提供了一個虛擬的動態共享對象（vDSO;它就像一個共享庫，但只在內存中），並且可以調用一個函數來使用可用於硬件的最佳方法進行系統調用。它還提供特殊功能來獲取當前時間，而無需執行系統調用等幾件事情。當然，如果你不使用動態鏈接器，使用起來會有點困難。

還有另一種較舊的方法，vsyscall，它類似於vDSO，但在固定地址使用單個頁面。如果您使用的是最新的內核，可能會在最近的內核上引導時禁用此方法，並且可能會在將來刪除此方法，但會導致系統日誌中出現警告。不要使用它。