使用linux系统调用ABI

本篇文章是基于C和汇编的

首先采用调用0x80中断的方式进行系统调用：

void prints(char *str){
    int i = 0;
    while(str[i] != '\0'){
        i++;
    }

    asm("movl $4, %%eax \n\t"
        "movl $1, %%ebx \n\t"
        "movl %0, %%ecx \n\t"
        "movl %1, %%edx \n\t"
        "int $0x80 \n\t"
        ::"m"(str), "m"(i)
      );

    return;
}

int main(){
    char *str1  = "ab"; //字符串内容存储在堆上
    char str2[] = "ab"; //字符串内容存储在栈上
    prints(str1);  //正常显示
    prints(str2);  //不显示
}

这里的关键在于Linux系统0x80号中断是32位系统调用。其接收4个参数，寄存器ecx中的参数为要显示的内容的内存首地址，而在64位系统下用gcc编译，生成的程序默认是64位的，64位程序的内存地址（也就是C语言中的指针）是64位的，我们把内存地址传给ecx，ecx只有32位，所以地址的高32位会丢失，系统按照错误的地址去寻址，肯定找不到内容。

那么为何堆上的数据可以显示，段上的不行呢，因为Linux系统在给程序分配内存空间的时候，堆的内存位置位于低内存地址，地址虽然是64位的，但是高32位全为0；而堆栈却位于高内存地址，高32位不为零，因此只能正确寻找到堆上的数据。

0x80中断传入不正确的地址会怎样：并不会报错，没有任何提示，但是会返回一个错误码（负数），存在eax中，具体错误码可以在头文件中查看（头文件中是正数）：

/usr/include/asm-generic/errno-base.h 
/usr/include/asm-generic/errno.h

通过echo $?可以看到程序返回242（0xF2），也就是-14（负数代表调用出错，绝对值是错误码；若正确调用会返回正确输出的字符数）。查看errno-base.h中定义：

#define    EFAULT        14    /* Bad address */

和上面分析的一样：传入了错误的内存地址。

实际上printf正确调用也会返回写入（标准输出）的字符数（返回值用eax寄存器传递），错误调用返回负数，这点和系统调用的返回值类似。

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我们怎么修改我们的程序呢？64位程序不再用int $0x80进行系统调用，可以考虑用syscall指令，这是64位系统的ABI调用方式，系统调用号和0x80不同，参数传递的寄存器约定也不一样。
详情可以查看：http://blog.rchapman.org/posts/Linux_System_Call_Table_for_x86_64/

修改后的程序：

void prints(char *str){
    long i = 0;  //这里也可以用int，因为用int后面会编译为`movl ..., %edx`，这个语句会把edx高32位清零。
    while(str[i] != '\0'){
        i++;
    }
    asm("syscall \n\t"::"a"(1), "D"(1), "S"(str), "d"(i));
}

int main(){
    char *str = "ab\n";
    char str1[] = "cd\n";

    prints(str);
    prints(str1);
}

syscall参数寄存器约定：

系统调用功能号：rax
参数列表按顺序分别是：rdi、rsi、rdx、r10、r8、r9

普通函数参数寄存器约定：

参数列表按顺序分别是：rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9