实验四：汇编代码调用系统调用的工作过程

钟晶晶 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

工作过程

以41号进程dup为例，说明在应用程序如何使用Linux的系统调用。dup()复制一个打开的文件描述符，并返回一个新描述符，二者都指向同一个打开的文件句柄。系统会保证新描述符一定是编号低最低的未使用文件描述符。
使用库函数API调用dup()的程序：

使用C语言嵌入汇编代码来实现调用dup():

第一条汇编语句将立即数复制到寄存器edi，用作dup()的参数，表示要复制的描述符；
第二条汇编语句将立即数41复制到寄存器eax，41是dup()在内核中的系统调用号；
第三条汇编语句执行中断指令int，从用户态切换到内核态，发起系统调用；
第四条汇编语句将寄存器eax中保存的系统调用返回值复制fd，表示复制的新描述符。

可以看出上面两个小程序的功能是等价的，复制得到的新描述符值都是3，因为文件描述符0、1和2分别用作标准输入，标准输出和标准输出。

系统调用的三层皮：

API、中断向量对应的system_call、中断服务程序sys_xyz

当用户态进程调用一个系统调用时，CPU切换到内核态并开始执行一个内核函数，在Linux中是通过执行int $0x80来执行系统调用的，这条汇编指令产生向量为128的编程异常。（Intel Pentium II中引入了sysenter指令（快速系统调用），2.6已经支持）内核实现了很多不同的系统调用，进程必须指明需要哪个系统调用，这需要传递一个名为系统调用号的参数，使用eax寄存器（系统调用号将xyz()和sys_xyz()关联起来了）

系统调用的参数传递方法

system_call是linux中所有系统调用的入口点，每个系统调用至少有一个参数，即由eax传递的系统调用号
一个应用程序调用fork()封装例程，那么在执行int $0x80之前就把eax寄存器的值置为2(即__NR_fork)
这个寄存器的设置是libc库中的封装例程进行的，因此用户一般不关心系统调用号
进入sys_call之后，立即将eax的值压入内核堆栈

寄存器传递参数具有如下限制：
1）每个参数的长度不能超过寄存器的长度，即32位
2）在系统调用号（eax）之外，参数的个数不能超过6个（ebx， ecx，edx，esi，edi，ebp）
超过6个怎么办？

如果超过6个，就把某一个寄存器作为一个指针，指向一块内存，进入到内核态之后可以访问到所有的地址空间，通过内存来传递参数

转载于:https://www.cnblogs.com/yingtaotao/p/6566651.html

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