系统调用

即 便是最简单的汇编程序，也难免要用到诸如输入、输出以及退出等操作，而要进行这些操作则需要调用操作系统所提供的服务，也就是系统调用。除非你的程序只完 成加减乘除等数学运算，否则将很难避免使用系统调用，事实上除了系统调用不同之外，各种操作系统的汇编编程往往都是很类似的。

在 Linux 平台下有两种方式来使用系统调用：利用封装后的 C 库（libc）或者通过汇编直接调用。其中通过汇编语言来直接调用系统调用，是最高效地使用 Linux 内核服务的方法，因为最终生成的程序不需要与任何库进行链接，而是直接和内核通信。

和 DOS 一样，Linux 下的系统调用也是通过中断（int 0x80）来实现的。在执行 int 80 指令时，寄存器 eax 中存放的是系统调用的功能号，而传给系统调用的参数则必须按顺序放到寄存器 ebx，ecx，edx，esi，edi 中，当系统调用完成之后，返回值可以在寄存器 eax 中获得。

所有的系统调用功能号都可以在文件 /usr/include/bits/syscall.h 中找到，为了便于使用，它们是用 SYS_ 这样的宏来定义的，如 SYS_write、SYS_exit 等。例如，经常用到的 write 函数是如下定义的：

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

该函数的功能最终是通过 SYS_write 这一系统调用来实现的。根据上面的约定，参数 fb、buf 和 count 分别存在寄存器 ebx、ecx 和 edx 中，而系统调用号 SYS_write 则放在寄存器 eax 中，当 int 0x80 指令执行完毕后，返回值可以从寄存器 eax 中获得。

或许你已经发现，在进行系统调用时至多只有 5 个寄存器能够用来保存参数，难道所有系统调用的参数个数都不超过 5 吗？当然不是，例如 mmap 函数就有 6 个参数，这些参数最后都需要传递给系统调用 SYS_mmap：

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

当一个系统调用所需的参数个数大于 5 时，执行int 0x80 指令时仍需将系统调用功能号保存在寄存器 eax 中，所不同的只是全部参数应该依次放在一块连续的内存区域里，同时在寄存器 ebx 中保存指向该内存区域的指针。系统调用完成之后，返回值仍将保存在寄存器 eax 中。

由于只是需要一块连续的内存 区域来保存系统调用的参数，因此完全可以像普通的函数调用一样使用栈(stack)来传递系统调用所需的参数。但要注意一点，Linux 采用的是 C 语言的调用模式，这就意味着所有参数必须以相反的顺序进栈，即最后一个参数先入栈，而第一个参数则最后入栈。如果采用栈来传递系统调用所需的参数，在执行 int 0x80 指令时还应该将栈指针的当前值复制到寄存器 ebx中。

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在 Linux 操作系统中，当一个可执行程序通过命令行启动时，其所需的参数将被保存到栈中：首先是 argc，然后是指向各个命令行参数的指针数组 argv，最后是指向环境变量的指针数据 envp。在编写汇编语言程序时，很多时候需要对这些参数进行处理，下面的代码示范了如何在汇编代码中进行命令行参数的处理：

例3. 处理命令行参数

# args.s
.text
.globl _start
        
_start:
        popl	%ecx		# argc
vnext:
        popl	%ecx		# argv
        test 	%ecx, %ecx      # 空指针表明结束
        jz	exit
        movl	%ecx, %ebx
        xorl	%edx, %edx
strlen:
        movb	(%ebx), %al
        inc	%edx
        inc	%ebx
        test	%al, %al
        jnz	strlen
        movb	$10, -1(%ebx)
        movl	$4, %eax        # 系统调用号(sys_write) 
        movl	$1, %ebx        # 文件描述符(stdout) 
        int	$0x80
        jmp	vnext
exit:
        movl	$1,%eax         # 系统调用号(sys_exit) 
        xorl	%ebx, %ebx      # 退出代码
        int 	$0x80
		
        ret

1. 在网站 上可以找到大量的Linux汇编资源。
2. 软件包binutils提供了as和ld等实用工具，其相关信息可以在网站 上找到。
3. NASM是Intel格式的汇编器，其相关信息可以在网站 上找到。
4. ALD是一个短小精悍的汇编调试器，其相关信息可以在网站 上找到。
5. intel2gas是一个能够将Intel汇编格式转换成AT&T汇编格式的小工具，其相关信息可以在网站 上找到。
6. IBM developerWorks上有一篇介绍GCC内联汇编的文章( http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/sdk/assemble/inline/index.shtml)。
7. 本文代码下载： 代码。