作為最基本的編程語(yǔ)言之一，匯編語(yǔ)言雖然應(yīng)用的范圍不算很廣，但重要性卻勿庸置疑，因?yàn)樗軌蛲瓿稍S多其它語(yǔ)言所無(wú)法完成的功能。就拿 Linux 內(nèi)核來(lái)講，雖然絕大部分代碼是用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)的，但仍然不可避免地在某些關(guān)鍵地方使用了匯編代碼，其中主要是在 Linux 的啟動(dòng)部分。由于這部分代碼與硬件的關(guān)系非常密切，即使是 C 語(yǔ)言也會(huì)有些力不從心，而匯編語(yǔ)言則能夠很好揚(yáng)長(zhǎng)避短，***限度地發(fā)揮硬件的性能。

第三課時(shí)：Linux 系統(tǒng)調(diào)用

　　即便是最簡(jiǎn)單的匯編程序，也難免要用到諸如輸入、輸出以及退出等操作，而要進(jìn)行這些操作則需要調(diào)用操作系統(tǒng)所提供的服務(wù)，也就是系統(tǒng)調(diào)用。除非你的程序只完成加減乘除等數(shù)學(xué)運(yùn)算，否則將很難避免使用系統(tǒng)調(diào)用，事實(shí)上除了系統(tǒng)調(diào)用不同之外，各種操作系統(tǒng)的匯編編程往往都是很類(lèi)似的。

　　在 Linux 平臺(tái)下有兩種方式來(lái)使用系統(tǒng)調(diào)用：利用封裝后的 C 庫(kù)(libc)或者通過(guò)匯編直接調(diào)用。其中通過(guò)匯編語(yǔ)言來(lái)直接調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用，是***效地使用 Linux 內(nèi)核服務(wù)的方法，因?yàn)樽罱K生成的程序不需要與任何庫(kù)進(jìn)行鏈接，而是直接和內(nèi)核通信。

　　和 DOS 一樣，Linux 下的系統(tǒng)調(diào)用也是通過(guò)中斷(int 0x80)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在執(zhí)行 int 80 指令時(shí)，寄存器 eax 中存放的是系統(tǒng)調(diào)用的功能號(hào)，而傳給系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)則必須按順序放到寄存器 ebx，ecx，edx，esi，edi 中，當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用完成之后，返回值可以在寄存器 eax 中獲得。

　　所有的系統(tǒng)調(diào)用功能號(hào)都可以在文件 /usr/include/bits/syscall.h 中找到，為了便于使用，它們是用 SYS_ 這樣的宏來(lái)定義的，如 SYS_write、SYS_exit 等。例如，經(jīng)常用到的 write 函數(shù)是如下定義的：

　　ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

　　該函數(shù)的功能最終是通過(guò) SYS_write 這一系統(tǒng)調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)上面的約定，參數(shù) fb、buf 和 count 分別存在寄存器 ebx、ecx 和 edx 中，而系統(tǒng)調(diào)用號(hào) SYS_write 則放在寄存器 eax 中，當(dāng) int 0x80 指令執(zhí)行完畢后，返回值可以從寄存器 eax 中獲得。

　　或許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)至多只有 5 個(gè)寄存器能夠用來(lái)保存參數(shù)，難道所有系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)個(gè)數(shù)都不超過(guò) 5 嗎?當(dāng)然不是，例如 mmap 函數(shù)就有 6 個(gè)參數(shù)，這些參數(shù)***都需要傳遞給系統(tǒng)調(diào)用 SYS_mmap：

　　void * mmap(void *start, size_t length, int prot , int flags, int fd, off_t offset);

　　當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)個(gè)數(shù)大于 5 時(shí)，執(zhí)行int 0x80 指令時(shí)仍需將系統(tǒng)調(diào)用功能號(hào)保存在寄存器 eax 中，所不同的只是全部參數(shù)應(yīng)該依次放在一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域里，同時(shí)在寄存器 ebx 中保存指向該內(nèi)存區(qū)域的指針。系統(tǒng)調(diào)用完成之后，返回值仍將保存在寄存器 eax 中。

　　由于只是需要一塊連續(xù)的內(nèi)存區(qū)域來(lái)保存系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)，因此完全可以像普通的函數(shù)調(diào)用一樣使用棧(stack)來(lái)傳遞系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)。但要注意一點(diǎn)，Linux 采用的是 C 語(yǔ)言的調(diào)用模式，這就意味著所有參數(shù)必須以相反的順序進(jìn)棧，即***一個(gè)參數(shù)先入棧，而***個(gè)參數(shù)則***入棧。如果采用棧來(lái)傳遞系統(tǒng)調(diào)用所需的參數(shù)，在執(zhí)行int 0x80 指令時(shí)還應(yīng)該將棧指針的當(dāng)前值復(fù)制到寄存器 ebx中。

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