x86_64汇编Linux系统调用混淆

Question

我目前正在学习Linux上的汇编语言。我一直在使用“从头开始编程”一书，所有的例子都是32位的。我的操作系统是64位，我一直在尝试以64位的方式完成所有示例。我遇到了麻烦：

.section .data

.section .text
.global _start
_start:
movq $60, %rax
movq $2, %rbx
int $0x80

这只是调用Linux退出系统调用或它应该。相反，它会导致SEG FAULT，而当我改为执行此操作时

.section .data

.section .text
.global _start
_start:
movq $1, %rax
movq $2, %rbx
int $0x80

它有效。显然，问题是我转向％rax的价值。我在第二个例子中使用的$ 1值是“从头开始编程”所说的，但互联网上有多个来源说64位系统呼叫号码是60美元。 Reference 我究竟做错了什么？还应该注意哪些其他问题以及我应该使用什么作为参考？万一你需要知道，我在第5章“从头开始编程”。

Answer 1

你在i386和x86_64之间遇到了一个令人惊讶的区别：他们没有使用相同的系统调用机制。正确的代码是：

movq $60, %rax
movq $2,  %rdi   ; not %rbx!
syscall

中断0x80始终调用32位系统调用。它用于允许32位应用程序在64位系统上运行。

出于学习的目的，您可能应该尝试完全遵循教程，而不是动态地转换为64位 - 还有一些其他重要的行为差异，您可能会遇到这些差异。一旦熟悉了i386，然后，你就可以单独拿起x86_64了。

Answer 2

请阅读此What are the calling conventions for UNIX & Linux system calls on x86-64

并注意在x64系统上使用int 0x80进行系统调用是一个旧的兼容性层。你应该在x64系统上使用syscall指令。

您仍然可以使用这个旧方法，但是您需要在x86模式下编译二进制文件，有关详细信息，请参阅编译器/汇编程序手册。

Answer 3

duskwuff的answer指出正确的系统调用机制对于64位x86 Linux与32位Linux不同。

然而，由于以下几个原因，这个答案是不完整和误导的：

• 实际上是在64位系统变得流行之前引入了变化，由observation that int 0x80 was very slow on Pentium 4推动。 Linus Torvalds coded up a solution using the SYSENTER/SYSEXIT instructions（英特尔在Pentium Pro时代推出了这款产品，但这些产品都是有缺陷的，并没有带来任何实际好处）。所以现代32位Linux系统实际上使用的是SYSENTER，而不是int 0x80 。
• 64位x86 Linux内核实际上并未使用SYSENTER和SYSEXIT 。他们actually use非常相似的SYSCALL / SYSRET说明。

作为pointed out in the comments，SYSENTER 实际上并不适用于许多64位Linux系统 - 即64位 AMD < / strong>系统。

这是一个令人困惑的情况。 gory details are here，但它归结为：

  

对于32位内核，SYSENTER / SYSEXIT是唯一的兼容对 [在AMD和Intel CPU之间]

     

仅适用于长模式的64位内核... SYSCALL / SYSRET是唯一的兼容对 [在AMD和Intel CPU之间]

似乎在64位模式的 Intel CPU上，您可以使用SYSENTER，因为它与SYSCALL完全相同，但这是不是AMD系统的情况。

底线：在64位x86系统上的Linux上始终使用SYSCALL 。这就是x86-64 ABI实际指定的内容。 （有关详细信息，请参阅此wiki answer。）

Answer 4

在i386和x86_64之间发生了很多变化，包括用于进入内核的指令和用于承载系统调用参数的寄存器。这是与你的代码相当的代码：

.section .data

.section .text
.global _start
_start:
movq $60, %rax
movq $2, %rdi
syscall

从this answer引用相关问题：

  

系统调用号位于arch / x86 / include / asm / unistd_64.h下的Linux源代码中。系统调用号在rax寄存器中传递。参数在rdi，rsi，rdx，r10，r8，r9中。使用“syscall”指令调用该调用。系统调用会覆盖rcx寄存器。回报是rax。

Answer 5

如果您检查/usr/include/asm/unistd_32.h退出对应于1但是在 /usr/include/asm/unistd_64.h退出对应60。