库函数API和C语言汇编语言混合式编程

C语言代码内嵌汇编的方法：

在C语言文件中以如下格式加入汇编代码

__asm__(

“汇编语句模板”

：输出部分

：输入部分

：“破坏描述部分”

)

asm可以由__asm__代替，为其别名。

可加上__volatile__表示不需要编译器优化代码。

用双下划线起始或结尾。

所有汇编语句在双引号内，并以\n\t结束每一行。

$后跟立即数。

寄存器用%%+寄存器名表示：%%eax

参数用%+参数序号表示：%0 ， %1 。。。

输入输出部分跟在语句后，用（）表示，每一行前有“：”符号

参数序号与参数出现顺序一一对应。

参数前可以跟说明符，用“   ”表示，常用限定符意义如下

具体寄存器

a,b,c,d   将变量放入eXx

s  D      将变量放入esi   edi

q          将变量放入e（a,b,c,d)x中的任一个

r          将变量放入（a,b,c,d,s,d）中任一个

A         把eax和edx合成一个64的寄存器

 

内存

m        内存变量

o         内存变量，寻址方式是偏移量类型

V         内存变量，寻址方式不是偏移量类型

，        内存变量，寻址方式为自动增量

p         操作数是一个合法的内存地址

寄存器或内存

g         将输入变量放入eax，ebx，ecx，edx中的一个或作为内存变量

X         操作数为任何类型

立即数

I         0-31之间的立即数（用于32位移位指令）

J         0-63立即数（用于64）

N       0-255立即数（用于out指令）

i         立即数

n        立即数，对不支持数字以外立即数的系统使用

操作数类型

=       只写（输出）

+       读写类型（输入输出操作数）

浮点数

f        浮点数

t        第一个浮点寄存器

u       第二个浮点寄存器

G      标准的80387（指协处理器浮点运算部件80387）

%     该操作数可与下一个操作数交换位置

#      部分注释，从该字符到后面逗号之前的所有内容被忽略

\*     选用寄存器，则其后字母被忽略

匹配

“0”、“1”。。。“9”

表示被限制的操作数与某个指定的操作数匹配

以下面的程序为例讲一下应用：

 #include<stdio.h>
 #include <unistd.h>
 int main()
 {
 int a,b;
 pid_t t,asm_t;
 t =getpid();
 a = t;
 printf("pid = %d\n",a);
 asm volatile(
 "mov $0x14,%%eax\n\t"
 "int $0x80\n\t"
 "mov %%eax,%0\n\t"
 :"=m"(asm_t)
 );
 b = asm_t;
 printf("asm_t = %d\n",b);
 return ;
 }

程序里面用到了系统调用getpid。它的原型是：

pid_t getpid(void)

getpid的调用编号为20（0x14），所有系统调用的编号可以在unistd.h文件里找到。

发起系统调用的过程为：

• 应用程序通过调用C语言函数库中的外壳函数（wrapper），发起系统调用
• 外壳函数必须保证所有的系统调用参数可用，这些参数通过堆栈传入外壳函数，内核希望将这些参数置入通用寄存器。因此，外壳函数会将上述参数复制到寄存器，个数不超过6个（ebx，ecx，edx，esi，edi，ebp）每个参数长度不超过寄存器的位数--32位。
• 为了 让内核能区分每个系统调用，外壳函数会将系统调用编号复制到特定的通用寄存器中-->%eax
• 在此之后，外壳函数执行一条中断指令，引发用户态到核心态的切换，并执行系统中断0x80（128d）的中断矢量所指向的代码
• 内核调用system_call以响应0x80中断，过程如下：

1. 在内核栈中保存寄存器值
2. 审核调用编号的有效性
3. 以系统调用编号对存放所有调用服务程序的列表（sys_call_table）进行索引，查找并调用相应的系统调用服务程序。若服务程序需要参数，则检查参数的有效性。
4. 从内核栈中恢复各寄存器值，将系统调用返回置于栈中。
5. 返回至外壳函数，同时将处理器切换回用户态

• 若系统调用的返回值表明调用有误，外壳函数会使用该值设置全局变量errno，无误则返回调用程序，并返回一个整型值，表明系统调用是否成功。

执行结果如下：

by 昆仑雪狐

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《Linux内核分析》

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