系统调用的实现

Question

如果用户应用程序进行系统调用，则会触发软件中断/异常。如何查看生成软件中断的源代码？

- user1458471

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你应该查看库源代码（例如libc，无论是GNU libc还是uClibc），而不是内核源代码。 - sawdust

Answer 1

这在Linux汇编教程中有所解释。你应该阅读维基百科syscall页面（还需了解VDSO），以及intro(2)和syscalls(2)手册页。同时参考这个答案和这个答案。还要查看GNU Libc & musl-libc源代码。学会使用strace去发现给定命令或进程调用的系统调用。

此外，还要了解与您系统相关的调用约定和应用程序二进制接口规范。对于x86-64，可以在此处找到相关规范。

- Basile Starynkevitch

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现在，Linux汇编教程仍然解释了已弃用的int 0x80而不是syscall。 - ceving

@ceving：是的。随意为那个汇编指南做出贡献以改进它。但我相信现在很少有人关心汇编，因为编译器可以生成比人类写得更好的代码，还有VDSO的存在... - Basile Starynkevitch

它们非常相似，只是数字和寄存器不同。exit(n) 是 eax=60 edi=n syscall 而不是 eax=1 ebx=n int0x80。 - ceving

Answer 2

很久以前，有一个“int 0x80”陷阱用于进入内核，但现在更倾向于使用“sysenter”。您可以通过转储内核自动映射到每个进程中的“vsyscall”部分来获取代码。

$ cat /proc/self/maps 
blah blah blah
...
blah blah blah
ffffffffff600000-ffffffffff601000 r-xp 00000000 00:00 0                  [vsyscall]

如需更多信息，请查看此文章

- Zang MingJie

Answer 3

软件中断可以通过Intel x86汇编指令int n触发，其中n是中断号。系统调用是软件中断的一种特殊情况；在中，您可以手动执行系统调用。

mov eax, m
int 0x80

在这里，m 应该被替换为中断号。这里有 32 位系统调用号 和 64 位系统调用号 的列表，它们链接到每个函数的在线手册。你还需要通过其他寄存器（如 ebx、ecx 等）传递参数给系统调用，并且你可以在 这里 阅读更多相关信息。

这是最通用的进行系统调用的方式，因为它不依赖于外部库，如 libc，如果需要，你可以使用内联汇编在 C/C++ 中实现它。

- emprice

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这是一个特定于实现的答案，针对一个普遍的问题。 - Chris Stratton

链接已经失效，最好直接参考内核源代码：32位 和 64位。 - ceving