int 0x80系統呼叫的idea

2022-06-26 22:39:22 字數 925 閱讀 6191

1、基礎知識

使用者態和核心態

一般現代cpu都有幾種不同的指令執行級別,linux總共劃分為4個指令執行級別:核心執行在0級別上,1,2級別預設不執行,使用者程式執行在3級別上。

在核心指令執行級別上,**可以執行特權指令,訪問任意的實體地址。

在使用者指令執行級別上,**的掌控範圍會受到限制。只能在對應級別允許的範圍內活動。

cs暫存器的最低兩位表明了當前**的特權級:cpu每條指令的讀取都是通過cs:eip這兩個暫存器:其中cs是**段選擇暫存器,eip是偏移量暫存器。

上述判斷由硬體完成。

2、int $80彙編指令

i386cpu將使用者空間程式限制在0-3g空間,將核心程式限制在3g~4g空間,這樣就實現了使用者空間和核心空間的隔離;

程式的執行過程需要訪問特定的系統程式以完成相應的功能。而使用者程式執行在使用者態,不能夠訪問特定狀態下的系統程式。而使用者程式又需要執行系統程式,這就促使int $80的產生:

應用程式通過int 0x80(軟中斷)指令實現使用者空間與核心空間的互動。cpu會把軟中斷做為陷阱來處理,所以軟中斷也稱為程式設計異常,其中int 0x80可以用於執行系統呼叫。

3、int $80的執行功能

int $80主要實現對暫存器的壓棧:

儲存:ss:esp,cs:eip,eflag中的內容到程序對應的核心堆疊;

修改:ss:esp內容改為system_call對應的的核心堆疊的基位址,cs:eip:內容改為system_call的第一條指令的位址,eflag內容修改為新的標誌。

總而言之,int $0x80的就是在系統呼叫產生時,完成使用者態到核心態的切換。由於使用者程序在使用者態執行和核心態需要對應不用的核心堆疊,所以再進行系統呼叫時,需要儲存使用者態最後的esp,eip等狀態資訊,以便於系統呼叫結束能夠返回到發生系統呼叫的位址繼續使用者程式的執行,這就是int $0x80完成的對暫存器內容的儲存。

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