我们怎样才能实现直接使用SYSENTER /系统调用在Linux的x86的系统调用？ 任何人能提供帮助？ 它甚至会更好，如果你也能显示AMD64平台的代码。
我知道在x86上，我们可以使用
__asm__(
" movl $1, %eax \n"
" movl $0, %ebx \n"
" call *%gs:0x10 \n"
);
路由到间接SYSENTER。
但如何才能代码直接使用SYSENTER /系统调用发出一个系统调用？
我发现一些材料http://damocles.blogbus.com/tag/sysenter/ 。 但仍难以弄清楚。
我要告诉你如何通过编写写一个程序执行系统调用Hello World! 通过使用标准输出write()系统调用。 下面是该程序的不实际的系统调用的实现来源：
#include <sys/types.h>
ssize_t my_write(int fd, const void *buf, size_t size);
int main(void)
{
const char hello[] = "Hello world!\n";
my_write(1, hello, sizeof(hello));
return 0;
}
你可以看到，我叫我的自定义系统调用的功能my_write为了避免与“正常”的名字冲突write ，由libc中提供。 这个答案的其余部分包含的源my_write i386和amd64。
在i386的Linux系统调用使用的是128的中断向量，例如通过调用执行int 0x80在你的汇编代码，将其具有的相应参数事前，当然。 这是可能通过做同样的SYSENTER ，但实际上执行该指令被虚拟地映射到每个正在运行的进程VDSO实现。 由于SYSENTER从来就直接取代了的int 0x80 API，它从来没有直接通过用户模式应用程序执行的-相反，当一个应用程序需要访问一些内核代码，它调用VDSO的虚拟地映射程序（这是什么样call *%gs:0x10在你的代码是），它包含了所有的代码支持SYSENTER指令。 还有因为指令如何实际工作相当多的它。
如果您想了解更多关于这一点，看看这个链接 。 它包含的内核和应用VDSO的技术相当简要概述。
#define __NR_write 4
ssize_t my_write(int fd, const void *buf, size_t size)
{
ssize_t ret;
asm volatile
(
"int $0x80"
: "=a" (ret)
: "0"(__NR_write), "b"(fd), "c"(buf), "d"(size)
: "cc", "edi", "esi", "memory"
);
return ret;
}
正如你所看到的，使用int 0x80 API是比较简单的。 系统调用的数量转到eax寄存器，而所需的系统调用的所有参数进入分别ebx ， ecx ， edx ， esi ， edi和ebp 。 系统调用号可以通过读取文件获得/usr/include/asm/unistd_32.h 。 原型和功能的描述是在手动的第二部分提供，所以在这种情况下， write(2) 由于内核允许几乎摧毁任何寄存器的，我把所有剩余的GPRS撞名单上，还有cc ，因为eflags寄存器也可能发生改变。 请记住，在撞列表还包含了memory参数，这意味着在指令列表中引用的内存（通过列出的指令buf参数）。
事情看起来在AMD64架构，它带来了一个所谓的新指令非常不同的SYSCALL 。 这是从原来的完全不同的SYSENTER指令，肯定更容易从用户级应用程序来使用-它真的就像一个正常的CALL ，竟然和适应老int 0x80新SYSCALL是非常微不足道的。
在这种情况下，系统调用的数量还通过了在寄存器rax ，而是用来存放参数的寄存器有剧烈变化，因为现在他们应该按以下顺序使用： rdi ， rsi ， rdx ， r10 ， r8和r9 。 内核允许破坏内容的寄存器rcx和r11 （他们用于通过节省其他一些寄存器的SYSCALL ）。
#define __NR_write 1
ssize_t my_write(int fd, const void *buf, size_t size)
{
ssize_t ret;
asm volatile
(
"syscall"
: "=a" (ret)
: "0"(__NR_write), "D"(fd), "S"(buf), "d"(size)
: "cc", "rcx", "r11", "memory"
);
return ret;
}
请注意，需要改变的唯一事情是如何切实为寄存器的名字，并用于进行调用的实际指令。 这主要是由于由gcc的扩展内联组件语法，其自动地提供了所需用于执行指令列表适当移动指令所提供的输入/输出表。
明确的寄存器变量
只是为了完整性，我想提供使用例如GCC明确的寄存器变量 。
该机制具有以下优点：
r8 ， r9和r10这是用于系统调用的参数： 如何指定登记在Intel x86_64的寄存器R8限制在GCC内联汇编R15？ S -> rsi 寄存器变量用于例如在glibc的2.29，见： sysdeps/unix/sysv/linux/x86_64/sysdep.h 。
还要注意的是其他archs如ARM已经完全放弃了单字母助记符，和寄存器变量是做到这一点的唯一方法似乎看到例如： 如何设定一个独立的寄存器在ARM GCC内联汇编约束？
main_reg.c
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <inttypes.h>
#include <sys/types.h>
ssize_t my_write(int fd, const void *buf, size_t size) {
register int64_t rax __asm__ ("rax") = 1;
register int rdi __asm__ ("rdi") = fd;
register const void *rsi __asm__ ("rsi") = buf;
register size_t rdx __asm__ ("rdx") = size;
__asm__ __volatile__ (
"syscall"
: "+r" (rax)
: "r" (rdi), "r" (rsi), "r" (rdx)
: "cc", "rcx", "r11", "memory"
);
return rax;
}
void my_exit(int exit_status) {
register int64_t rax __asm__ ("rax") = 60;
register int rdi __asm__ ("rdi") = exit_status;
__asm__ __volatile__ (
"syscall"
: "+r" (rax)
: "r" (rdi)
: "cc", "rcx", "r11", "memory"
);
}
void _start(void) {
char msg[] = "hello world\n";
my_exit(my_write(1, msg, sizeof(msg)) != sizeof(msg));
}
GitHub的上游 。
编译并运行：
gcc -O3 -std=c99 -ggdb3 -ffreestanding -nostdlib -Wall -Werror \
-pedantic -o main_reg.out main_reg.c
./main.out
echo $?
产量
hello world
0
为了便于比较，下面类似于如何调用内联汇编通过SYSENTER系统调用？ 产生等效组件：
main_constraint.c
#define _XOPEN_SOURCE 700
#include <inttypes.h>
#include <sys/types.h>
ssize_t my_write(int fd, const void *buf, size_t size) {
ssize_t ret;
__asm__ __volatile__ (
"syscall"
: "=a" (ret)
: "0" (1), "D" (fd), "S" (buf), "d" (size)
: "cc", "rcx", "r11", "memory"
);
return ret;
}
void my_exit(int exit_status) {
ssize_t ret;
__asm__ __volatile__ (
"syscall"
: "=a" (ret)
: "0" (60), "D" (exit_status)
: "cc", "rcx", "r11", "memory"
);
}
void _start(void) {
char msg[] = "hello world\n";
my_exit(my_write(1, msg, sizeof(msg)) != sizeof(msg));
}
GitHub的上游 。
以两者的拆卸：
objdump -d main_reg.out
几乎是相同的，这里是main_reg.c之一：
Disassembly of section .text:
0000000000001000 <my_write>:
1000: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax
1005: 0f 05 syscall
1007: c3 retq
1008: 0f 1f 84 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
100f: 00
0000000000001010 <my_exit>:
1010: b8 3c 00 00 00 mov $0x3c,%eax
1015: 0f 05 syscall
1017: c3 retq
1018: 0f 1f 84 00 00 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1)
101f: 00
0000000000001020 <_start>:
1020: c6 44 24 ff 00 movb $0x0,-0x1(%rsp)
1025: bf 01 00 00 00 mov $0x1,%edi
102a: 48 8d 74 24 f3 lea -0xd(%rsp),%rsi
102f: 48 b8 68 65 6c 6c 6f movabs $0x6f77206f6c6c6568,%rax
1036: 20 77 6f
1039: 48 89 44 24 f3 mov %rax,-0xd(%rsp)
103e: ba 0d 00 00 00 mov $0xd,%edx
1043: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax
1048: c7 44 24 fb 72 6c 64 movl $0xa646c72,-0x5(%rsp)
104f: 0a
1050: 0f 05 syscall
1052: 31 ff xor %edi,%edi
1054: 48 83 f8 0d cmp $0xd,%rax
1058: b8 3c 00 00 00 mov $0x3c,%eax
105d: 40 0f 95 c7 setne %dil
1061: 0f 05 syscall
1063: c3 retq
所以我们看到，GCC内联为将所需的这些微小的系统调用函数。
my_write和my_exit是两个相同的，但_start在main_constraint.c略有不同：
0000000000001020 <_start>:
1020: c6 44 24 ff 00 movb $0x0,-0x1(%rsp)
1025: 48 8d 74 24 f3 lea -0xd(%rsp),%rsi
102a: ba 0d 00 00 00 mov $0xd,%edx
102f: 48 b8 68 65 6c 6c 6f movabs $0x6f77206f6c6c6568,%rax
1036: 20 77 6f
1039: 48 89 44 24 f3 mov %rax,-0xd(%rsp)
103e: b8 01 00 00 00 mov $0x1,%eax
1043: c7 44 24 fb 72 6c 64 movl $0xa646c72,-0x5(%rsp)
104a: 0a
104b: 89 c7 mov %eax,%edi
104d: 0f 05 syscall
104f: 31 ff xor %edi,%edi
1051: 48 83 f8 0d cmp $0xd,%rax
1055: b8 3c 00 00 00 mov $0x3c,%eax
105a: 40 0f 95 c7 setne %dil
105e: 0f 05 syscall
1060: c3 retq
有趣的是，观察到在这种情况下，GCC发现稍短相当于编码通过挑选：
104b: 89 c7 mov %eax,%edi
设置fd到1 ，它等于1 ，从系统调用数目，而不是更直接的：
1025: bf 01 00 00 00 mov $0x1,%edi
对于调用约定的深入讨论，参见： 什么是UNIX和Linux系统调用约定调用在i386和x86-64
经测试在Ubuntu 18.10，GCC 8.2.0。
