Linux内核分析：实验四--使用嵌入汇编系统调用

Linux内核分析：实验三–使用嵌入汇编系统调用

刘畅 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

概述

本次实验使用库函数API和嵌入式汇编，调用同一个系统调用。主要为了加深系统调用的理解和熟悉嵌入式汇编的使用，本次实验选用了Linux的4号系统调用：write。其调用规则如下：

/*
 * fildes : 要输出的目标文件号，放在 ebx 中
 * buf    : 要输出的内容地址，放在 ecx 中
 * nbyte  : 要输出内容的大小，放在 edx 中
 */
ssize_t write(int fildes, const void *buf, size_t nbyte);

使用库函数API调用此系统调用

这种方式很简单，直接使用C语言很容易写出来，如下：

#include

int main()
{
  write( 1, "hello world\n", 12 );
  return 0;
}

结果就是往屏幕输出“hello world”， 1表示标准输出：默认是终端屏幕

嵌入式汇编调用系统调用

嵌入式汇编的格式

在C程序中嵌入汇编程序，一般情况下格式如下：

__asm__ (
        汇编语句模版：
        输出部分：
        输入部分：
        破坏描述部分：);

嵌入式汇编开头部分

使用双下划线asm开头，后面可以添上 volatile 告诉编译器不要优化这部分的代码。如：

__asm__ __volatile__ (

  );

汇编语句模板

这部分就是纯汇编格式，但要注意回车和制表符，因为汇编器很在乎这个，不然会出错。如下所示：

"movl $0x4, %%eax\n\t"
"int $0x80\n\t"

输出部分

这部分要把需要输出的数据声明一下，加入经过计算得到result的值，那么可以如下编写：

"movl $50, %%eax\n\t"
"movl %%eax, %0\n\t"
: "=m"(result)

=m 表示 此变量只作输出，其他的修饰符功能描述如下：

输入部分

使用下标 %0, %1, %2 表示第一、二、三个输入

嵌入式汇编调用write

知道了嵌入式汇编的语法格式，已经write的调用规定，就可以很方便的写成此程序了。如下所示：

先把系统调用号 4 放在 eax，然后把 write 的参数分别放到对应的寄存器中，最后通过 int 0x80 中断，触发系统调用，然后查中断处理程序，成功调用 write。

总结

通过对嵌入式汇编调用系统调用的过程，一方面熟悉了嵌入式汇编的语法，一方面更深层次的理解了系统调用的过程。库函数API是在系统调用之上的一层抽象，它屏蔽了不同系统、不同硬件层面的差别，大大方便了程序员。有利也有弊啊，它可能封装了太多了我们不需要的东西。因为根据程序编写的健壮性原则，往往这些API会考虑各种各样情况下的处理，这会影响效率。