Linux系统调用,libc,VDSO和实现解析

我在最后一个libc中剖析了syscall调用：

git clone git://sourceware.org/git/glibc.git

我在sysdeps / unix / sysv / linux / i386 / sysdep.h中有这个代码：

#   define INTERNAL_SYSCALL_MAIN_INLINE(name,err,nr,args...) \
LOADREGS_##nr(args)                         \
asm volatile (                          \
"call *%%gs:%P2"                            \
: "=a" (resultvar)                          \
: "a" (__NR_##name),"i" (offsetof (tcbhead_t,sysinfo))        \
  ASMARGS_##nr(args) : "memory","cc")

如果我理解这段代码,那么LOADREGS _ ## nr(args)宏会将参数加载到寄存器ebx,ecx,edx,esi,edx和ebp中.

sysdeps / UNIX / SYSV / LINUX / I386 / sysdep.h中

# define LOADREGS_0()
# define ASMARGS_0()
# define LOADREGS_1(arg1) \
    LOADREGS_0 ()
# define ASMARGS_1(arg1) \
    ASMARGS_0 (),"b" ((unsigned int) (arg1))
# define LOADREGS_2(arg1,arg2) \
    LOADREGS_1 (arg1)
# define ASMARGS_2(arg1,arg2) \
    ASMARGS_1 (arg1),"c" ((unsigned int) (arg2))
# define LOADREGS_3(arg1,arg2,arg3) \
    LOADREGS_2 (arg1,arg2)
# define ASMARGS_3(arg1,arg3) \
    ASMARGS_2 (arg1,arg2),"d" ((unsigned int) (arg3))
# define LOADREGS_4(arg1,arg3,arg4) \
    LOADREGS_3 (arg1,arg3)
# define ASMARGS_4(arg1,arg4) \
    ASMARGS_3 (arg1,arg3),"S" ((unsigned int) (arg4))
# define LOADREGS_5(arg1,arg4,arg5) \
    LOADREGS_4 (arg1,arg4)
# define ASMARGS_5(arg1,arg5) \
    ASMARGS_4 (arg1,arg4),"D" ((unsigned int) (arg5))
# define LOADREGS_6(arg1,arg5,arg6) \
    register unsigned int _a6 asm ("ebp") = (unsigned int) (arg6); \
    LOADREGS_5 (arg1,arg5)
# define ASMARGS_6(arg1,arg6) \
    ASMARGS_5 (arg1,arg5),"r" (_a6)
#endif /* GCC 5  */
    enter code here

在ebx,edx和ebp寄存器中加载参数的代码在哪里？这是上面的代码吗？我不明白实施.
以下代码加载ebx寄存器中的第6个参数？

register unsigned int _a6 asm ("ebp") = (unsigned int) (arg6);

这段代码是什么：

ASMARGS_0 (),"b" ((unsigned int) (arg1))

它加载ebx寄存器中的第一个参数？

然后“call * %% gs：％P2”跳转到VDSO代码？这段代码对应“call * gs：0x10”？

那么,这个写系统调用的下图,它很好吗？：

write(1,"A",1)  ----->   LIBC   ----->   VDSO   -----> KERNEL
                          load reg           ?   
                        jump to vdso 
|---------------------------------------------------|--------------|
       user land                                       kernel land

我不懂VDSO实用程序！ vdso选择syscall方法(sysenter或int 0x80).

提前谢谢你的帮助.抱歉,我的英语非常糟糕.

最佳答案

对于退出系统调用的例子,glibc的系统调用中涉及的宏将扩展为类似下面的内容.

LOADREGS_1(args)
asm volatile (
"call *%%gs:%P2"
: "=a" (resultvar)
: "a" (__NR_exit),sysinfo))
  ASMARGS_1(args) : "memory","cc")

LOADREGS_1(args)将扩展为LOADREGS_0(),它将扩展为空 – LOADREGS _ *(…)只需要在提供更多参数时调整寄存器.

ASMARGS_1(args)将扩展为ASMARGS_0(),“b”((unsigned int)(arg1)),它将扩展为“b”((unsigned int)(arg1).

x86上__NR_exit为1.

因此,代码将扩展为：

asm volatile (
"call *%%gs:%P2"
: "=a" (resultvar)
: "a" (1),sysinfo)),"b" ((unsigned int) (arg1) : "memory","cc")

ASMARGS_ *实际上并不执行代码本身 – 它们是gcc的指令,以确保某些值(例如(unsigned int)(arg1))在某些寄存器中(例如b,aka ebx).因此,asm volatile的参数组合(当然,这不是一个函数,只是一个gcc内置函数)只是简单地指定gcc应该如何为系统调用做准备以及在系统调用完成后它应该如何继续.

现在,生成的程序集将如下所示：

; set up other registers...
movl $1,%eax
call *%gs:0x10
; tear down

％gs是一个引用线程本地存储的段寄存器 – 具体来说,glibc引用一个指向VDSO的保存值,当它首次解析说明VDSO所在位置的ELF头时,它存储在那里.

一旦代码进入VDSO,我们就不确切知道发生了什么 – 它取决于内核版本 – 但我们知道它使用最有效的可用机制来运行系统调用,例如sysenter指令或int 0x80指令.

所以,是的,你的图表是准确的：

write(1,1)  ----->   LIBC   ----->   VDSO   -----> KERNEL
                          load reg           ?   
                        jump to vdso 
|---------------------------------------------------|--------------|
       user land                                       kernel land

这是一个更简单的代码调用VDSO,特别是对于单参数系统调用,来自我维护的名为libsyscall的库：

_lsc_syscall1:
    xchgl 8(%esp),%ebx
    movl 4(%esp),%eax
    call *_lsc_vdso_ptr(,1)
    movl 8(%esp),%ebx
    # pass %eax out
    ret

这只是将参数从堆栈移到寄存器中,通过从内存加载的指针调用VDSO,将其他寄存器恢复到先前的状态,并返回系统调用的结果.

原文地址：https://www.jb51.cc/linux/441118.html

Linux系统调用,libc,VDSO和实现解析

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