您好，世界汇编语言与Linux系统调用？

Question

1. 我知道int 0x80在Linux中正在中断。但是，我不明白这段代码是如何工作的。它返回什么吗？

2. $ - msg代表什么？

global _start

section .data
    msg db "Hello, world!", 0x0a
    len equ $ - msg

section .text
_start:
    mov eax, 4
    mov ebx, 1
    mov ecx, msg
    mov edx, len
    int 0x80 ;What is this?
    mov eax, 1
    mov ebx, 0
    int 0x80 ;and what is this?

Answer 1

[How does $ work in NASM, exactly?解释了$ - msg如何让NASM为您计算字符串长度作为汇编时间常数，而不是对其进行硬编码。

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[我最初是为SO Docs (topic ID: 1164, example ID: 19078)编写了其余的内容，重写了@runner的一个基本的，评论较少的示例。与以前移动的part of my answer to another question相比，这看起来是个更好的放置位置SO文档实验结束后将其添加。

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进行系统调用是通过将参数放入寄存器，然后运行int 0x80（32位模式）或syscall（64位模式）来完成的。 What are the calling conventions for UNIX & Linux system calls on i386 and x86-64和The Definitive Guide to Linux System Calls。

将int 0x80视为一种跨越用户/内核特权边界“调用”内核的方法。内核会根据int 0x80执行时寄存器中的值进行填充，然后最终返回。返回值以EAX表示。

当执行到达内核的入口点时，它将查看EAX并根据EAX中的调用号将其分派到正确的系统调用。来自其他寄存器的值作为函数args传递给该系统调用的内核处理程序。 （例如eax = 4 / int 0x80将使内核调用其sys_write内核函数，从而实现POSIX write系统调用。）

并且另请参阅What happens if you use the 32-bit int 0x80 Linux ABI in 64-bit code?-该答案包括对内核入口点中由int 0x80“调用”的asm的查看。 （也适用于32位用户空间，而不仅仅是不应该使用int 0x80的64位用户空间。）>

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如果您还不了解低级Unix系统编程，则可能只想在asm中编写带有args并返回值（或通过指针arg更新数组）的函数，然后从C或C ++程序中调用它们。然后，您可以只担心学习如何处理寄存器和内存，而无需学习POSIX系统调用API和使用它的ABI。这也使将代码与C实现的编译器输出进行比较变得非常容易。编译器通常在编写高效代码方面做得很好，但是are rarely perfect。

libc为系统调用提供了包装函数，因此编译器生成的代码将是call write，而不是直接用int 0x80调用（或如果您关心性能，则是sysenter）。 （在x86-64代码中，为use syscall for the 64-bit ABI。）另请参见syscall。

系统调用记录在第2节手册中，如syscalls(2)。有关libc包装函数与基础Linux系统调用之间的区别，请参见“注意”部分。请注意，syscalls(2)的包装器是write(2)，而不是首先刷新stdio缓冲区和其他清除操作的write(2) ISO C函数。还有一个sys_exit系统调用，即_exit(2)。 _exit(2)实际上使用了它，因为单线程进程没有任何缺点。

此代码进行了2次系统调用：

• exit(3)
• exit(3)

我评论得很厉害（以至于它开始掩盖了实际代码而没有突出显示颜色语法）。这是一种尝试，旨在向所有初学者指出问题，而不是通常应如何注释代码。

exit_group
注意，我们不

将字符串长度存储在数据存储器中的任何位置。它是一个汇编时间常数，因此将其作为立即操作数比加载更为有效。我们也可以使用三个ends all threads指令将字符串数据压入堆栈，但是过多地膨胀代码大小并不是一件好事。

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在Linux上，您可以将该文件另存为exit(3)，并且使用这些命令从中构建32位可执行文件

：

sys_write(1, "Hello, World!\n", sizeof(...));
请参阅sys_write(1, "Hello, World!\n", sizeof(...));，以获取有关将汇编构建为32或64位静态或动态链接的Linux可执行文件的更多详细信息，以用于带有GNU sys_exit(0);指令的NASM / YASM语法或GNU AT＆T语法。 （要点：在64位主机上构建32位代码时，请确保使用sys_exit(0);或同等功能，否则在运行时会出现令人困惑的问题。）

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您可以使用

section .text             ; Executable code goes in the .text section
global _start             ; The linker looks for this symbol to set the process entry point, so execution start here
;;;a name followed by a colon defines a symbol.  The global _start directive modifies it so it's a global symbol, not just one that we can CALL or JMP to from inside the asm.
;;; note that _start isn't really a "function".  You can't return from it, and the kernel passes argc, argv, and env differently than main() would expect.
 _start:
    ;;; write(1, msg, len);
    ; Start by moving the arguments into registers, where the kernel will look for them
    mov     edx,len       ; 3rd arg goes in edx: buffer length
    mov     ecx,msg       ; 2nd arg goes in ecx: pointer to the buffer
    ;Set output to stdout (goes to your terminal, or wherever you redirect or pipe)
    mov     ebx,1         ; 1st arg goes in ebx: Unix file descriptor. 1 = stdout, which is normally connected to the terminal.

    mov     eax,4         ; system call number (from SYS_write / __NR_write from unistd_32.h).
    int     0x80          ; generate an interrupt, activating the kernel's system-call handling code.  64-bit code uses a different instruction, different registers, and different call numbers.
    ;; eax = return value, all other registers unchanged.

    ;;;Second, exit the process.  There's nothing to return to, so we can't use a ret instruction (like we could if this was main() or any function with a caller)
    ;;; If we don't exit, execution continues into whatever bytes are next in the memory page,
    ;;; typically leading to a segmentation fault because the padding 00 00 decodes to  add [eax],al.

    ;;; _exit(0);
    xor     ebx,ebx       ; first arg = exit status = 0.  (will be truncated to 8 bits).  Zeroing registers is a special case on x86, and mov ebx,0 would be less efficient.
                      ;; leaving out the zeroing of ebx would mean we exit(1), i.e. with an error status, since ebx still holds 1 from earlier.
    mov     eax,1         ; put __NR_exit into eax
    int     0x80          ;Execute the Linux function

section     .rodata       ; Section for read-only constants

             ;; msg is a label, and in this context doesn't need to be msg:.  It could be on a separate line.
             ;; db = Data Bytes: assemble some literal bytes into the output file.
msg     db  'Hello, world!',0xa     ; ASCII string constant plus a newline (0x10)

             ;;  No terminating zero byte is needed, because we're using write(), which takes a buffer + length instead of an implicit-length string.
             ;; To make this a C string that we could pass to puts or strlen, we'd need a terminating 0 byte. (e.g. "...", 0x10, 0)

len     equ $ - msg       ; Define an assemble-time constant (not stored by itself in the output file, but will appear as an immediate operand in insns that use it)
                          ; Calculate len = string length.  subtract the address of the start
                          ; of the string from the current position ($)
  ;; equivalently, we could have put a str_end: label after the string and done   len equ str_end - str

跟踪其执行，以查看其执行的系统调用

：

push imm32
将其与动态链接过程的跟踪进行比较（例如gcc从hello.c或从运行Hello.asm获得的信息，以了解在动态链接和C库启动的幕后发生了多少事情。

stderr上的跟踪和stdout上的常规输出都将到达此处的终端，因此它们会干扰

nasm -felf32 Hello.asm                  # assemble as 32-bit code.  Add -Worphan-labels -g -Fdwarf  for debug symbols and warnings
gcc -static -nostdlib -m32 Hello.o -o Hello     # link without CRT startup code or libc, making a static binary

系统调用。如果需要，可以重定向或跟踪到文件。请注意，这使我们能够轻松地查看syscall返回值，而不必添加代码来打印它们，并且实际上比使用常规调试器（如gdb）单步执行并查看this answer更容易。有关gdb asm技巧，请参见as的底部。 （标记Wiki的其余部分包含指向良好资源的链接。）

此程序的x86-64版本将非常相似，将相同的args传递到相同的系统调用，只是在不同的寄存器中，并使用-m32而不是strace。有关编写字符串并以64位代码退出的工作示例，请参见

$ strace ./Hello 
execve("./Hello", ["./Hello"], [/* 72 vars */]) = 0
[ Process PID=4019 runs in 32 bit mode. ]
write(1, "Hello, world!\n", 14Hello, world!
)         = 14
_exit(0)                                = ?
+++ exited with 0 +++

的底部。

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相关：strace /bin/ls。您可以运行的最小二进制文件只是进行exit（）系统调用。那是关于最小化二进制大小，而不是源大小，甚至只是实际运行的指令数。