x86_64彙編Linux系統調用混淆

Question

我目前在Linux上學習彙編語言。我一直在使用「從頭開始編程」一書，所有例子都是32位的。我的操作系統是64位的，我一直試圖在64位上做所有的例子。我有麻煩，但是：

.section .data 

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

這只是調用Linux退出系統調用或它應該。相反，它會導致一個SEG FAULT，而當我改爲做這個時

.section .data 

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

它的工作原理。很顯然，問題是我轉向％rax的價值。我在第二個例子中使用的價值$ 1是'從頭開始編程'，據說可以使用互聯網上的多個來源說64位系統呼叫號碼是60美元。 Reference 我在做什麼錯？另外還應該注意哪些其他問題以及我應該使用什麼參考？以防萬一你需要知道，我從第五章開始編程。

Answer 1

您正在運行i386和x86_64之間的一個令人驚訝的區別：它們不使用相同的系統調用機制。正確的代碼是：

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

中斷0x80總是調用32位的系統調用。它用於允許32位應用程序在64位系統上運行。

爲了學習的目的，您應該儘量正確地按照教程進行操作，而不是隨時隨地翻譯爲64位 - 您可能遇到的其他一些重大行爲差異。一旦你熟悉i386，，然後，你可以單獨拿起x86_64。

Answer 2

請仔細閱讀本What are the calling conventions for UNIX & Linux system calls on x86-64

，並注意使用int 0x80的系統調用在x64系統是一個古老的兼容層。您應該在x64系統上使用syscall指令。

您仍然可以使用這種舊方法，但需要在x86模式下編譯二進制文件，請參閱編譯器/彙編程序手冊以獲取詳細信息。

Answer 3

i386和x86_64之間的很多變化，包括用於進入內核的指令和用於傳送系統調用參數的寄存器。這裏就相當於你的代碼：

.section .data 

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

從this answer引用到一個相關的問題：

的系統調用號是在拱下/ 86 /包括/ ASM/unistd_64.h Linux源代碼。系統調用號碼在rax寄存器中傳遞。參數爲rdi，rsi，rdx，r10，r8，r9。該調用通過「系統調用」指令進行調用。系統調用覆蓋rcx寄存器。回報是rax。

Answer 4

如果檢查/usr/include/asm/unistd_32.h退出相當於1但 /usr/include/asm/unistd_64.h出口相當於60。

Answer 5

duskwuff的answer正確指出64位x86 Linux與32位Linux系統調用的機制不同。

然而，這個答案是不完整的和誤導性的一對夫婦的原因：

• 的變化實際上是引入了前64位系統開始流行，由observation that int 0x80 was very slow on Pentium 4動機。 Linus Torvalds coded up a solution using the SYSENTER/SYSEXIT instructions（這是英特爾在奔騰Pro時代推出的，但是它有問題並且沒有實際的好處）。所以現代32位Linux系統實際使用SYSENTER，而不是int 0x80。
• 64位x86 Linux內核實際上並不使用SYSENTER和SYSEXIT。他們actually use非常類似SYSCALL/SYSRET說明。

由於pointed out in the comments，SYSENTER實際上並沒有很多64位Linux系統 -namely 64位AMD系統工作。

這是一個公認混亂的情況。該gory details are here，但它歸結爲是這樣的：

對於32位內核，SYSENTER/SYSEXIT是唯一兼容對

對於龍64位內核[AMD和英特爾CPU之間]模式下... SYSCALL/SYSRET是唯一兼容對[之間的AMD和英特爾CPU]

目前看來，在64位模式下英特爾 CPU上，你可以得到AWA y使用SYSENTER，因爲它與SYSCALL的功能相同，但AMD系統並非如此。

底線：始終在64位x86系統上的Linux上使用SYSCALL。這正是x86-64 ABI實際指定的內容。 （更多細節見wiki answer。）