Linux内核分析（四）

开始

用两种方式实现使用同一个系统调用：

库函数API
C代码中内嵌汇编

本实验目的是为了熟悉Linux系统调用的相关知识，以及熟悉Linux和嵌入式汇编的写法。

实验内容

选择一个系统调用，列表见这里,我们选择write系统调用。
用C写一个文件test.c，代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
   write(1,"hello world!\n",13);
   return 0;
}

这里，write函数有三个参数，第一个表示写到终端屏幕上，1可以认为是屏幕的代号，第二个参数是写的内容，第三个参数是写入字符串的长度。
运行结果如下图所示：

然后需要把这段代码转化为嵌入式汇编的格式，嵌入式汇编的格式如下：

在test_asm.c中，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>

int main(void)
{
    int a;
    char *ch="hello world!\n";

    __asm__(
      "movl $0x4,%%eax\n\t"//系统调用号存入eax寄存器
      "movl $0x1,%%ebx\n\t"//ebx传递参数，第一个参数1
      "movl %1,%%ecx\n\t"//ecx存储输出位置，第二个参数字符串ch
      "movl $0xd,%%edx\n\t"//edx存储参数长度，第三个参数13
      "int  $0x80\n\t"//执行系统调用
      "movl %%eax,%0\n\t"//系统调用返回值存入eax
      :"=m"(a)//输出
      :"c"(ch)//输入
    );
    return 0;
}

执行结果如下所示：

这里代码：

1	"movl %1,%%ecx\n\t"//ecx存储输出位置

中的%1，表示传递的第一个参数，它和后面的输入：

1	:"c"(ch)//输入

是相呼应的，c表示ecx，表示把字符串a存入ecx中。
而其他的代码：

1	"movl $0x1,%%ebx\n\t"//ebx传递参数

$0x1表示把立即数1存入ebx中，也是作为参数的。按照顺序传递参数。

总结

系统调用的三个层次如下所示：

分别为：xyz函数（API）、system call（中断向量）和 sys xyz（中断服务程序）。

当用户进程需要发生系统调用时，CPU 通过软中断切换到内核态开始执行内核系统调用函数。Linux 下有三种发生系统调用的方法：

通过 glibc 提供的库函数
使用 syscall 函数直接调用
通过 int 0x80指令陷入

总的来说，前两种最终都会通过int 0x80指令陷入进入中断处理程序。而系统调用也需要输入输出参数,例如实际的值，用户态进程地址空间的变量的地址，甚至是包含指向用户态函数的指针的数据结构的地址等。
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，其他参数依次由ebx,ecx,edx,esi,edi,ebp传入。
寄存器传递参数具有如下限制: