通过0x80软件中断执行系统调用

参考书《Linux内核模块开发技术指南》

1.Linux的0x80软件中断

在X86的32位系统下，系统调用是通过0x80软件中断实现的。X86的64位操作系统也支持该方式执行系统调用（需要在编译内核时，配置CONFIG_IA32_EMULATION选项）。
执行0x80软件中断的方式是：在执行软件中断前，将系统调用号放入eax寄存器中，参数1到参数6分别放入：ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp寄存器。然后调用int $0x80汇编指令执行系统调用，返回值将保存在eax寄存器中。对于使用0x80软件中断，系统调用号及执行函数等信息保存在内核源码的arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl文件中。文件arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl的内容如下图所示（截取了syscall_32.tbl的一小部分）：

上图的第1列为系统调用号；第2列对应平台信息，i386表示x86平台；第3列为系统调用的名称；第4列是系统调用在内核的执行函数。可以看出：系统调用exit的系统调用号是1，fork的系统调用号是2，read的系统调用号是3…
上图中，一个系统调用可能有两个执行函数。例如：对于open系统调用，其中一个执行函数是sys_open，另一个执行函数是compat_sys_open。分别对应32位操作系统和64位操作系统下执行open系统调用应该使用的函数。

2.0x80软件中断执行示例

下面将实现一个示例程序，使用软件中断0x80执行系统调用write，将字符串“hello”输出到标准输出。源码如下：

int main()
{char *buf = "hello";          //buf保存了将要输出的字符串“hello”asm volatile("mov $4, %%eax;" //将立即数4放入eax，eax保存的是系统调用号"mov $1, %%ebx;"              //将立即数1放入ebx，ebx保存系统调用的第一个参数"mov %0, %%ecx;"              //将buf放入ebx，ecx保存系统调用的第二个参数"mov $5, %%edx;"              //将立即数5放入edx，edx保存系统调用的第三个参数"int $0x80"::"g"(buf));       //执行0x80软件中断进入系统调用return 0;
}

上述源码使用内联汇编执行int $0x80指令（关于内联汇编，见我的文章：一文弄懂GCC内联汇编）。在执行软件中断前，将系统调用号4放入eax寄存器，系统调用号4对应的是write系统调用；将立即数1放入ebx寄存器，ebx保存了write系统调用的第一个参数，即文件描述符，1是标准输出；将参数buf放入ecx寄存器，ecx保存了write系统调用的第二个参数，即字符串“hello”；将立即数5放入edx寄存器，edx保存了write系统调用的第三个参数，即数据长度，“hello”字符串的长度是5字节。
编译、执行上述源码，将打印出“hello”字符串。