linux - 汇编 Linux 系统调用与汇编 OS x 系统调用

Question

我在 mac 上运行汇编代码时遇到问题。我目前正在阅读 Jeff Duntemann 的书 Assembly Step by Step。问题在于它专注于为 32 位 linux 系统编写程序集。我正在使用 64 位 mac os x 系统。我仍然可以使用 nasm -f macho32 在我的 64 位系统上运行 32 位程序集，但显然 Duntemann 书中的代码不起作用，因为 Linux 和 mac os x 中的系统调用不同。我将如何转换这个程序:

;  Executable name : EATSYSCALL
;  Version         : 1.0
;  Created date    : 1/7/2009
;  Last update     : 2/18/2009
;  Author          : Jeff Duntemann
;  Description     : A simple program in assembly for Linux, using NASM 2.05,
;    demonstrating the use of Linux INT 80H syscalls to display text.
;
;  Build using these commands:
;    nasm -f elf -g -F stabs eatsyscall.asm
;    ld -o eatsyscall eatsyscall.o
;

 SECTION .data          ; Section containing initialised data

     EatMsg: db "Eat at Joe's!",10
     EatLen: equ $-EatMsg   

 SECTION .bss           ; Section containing uninitialized data 

 SECTION .text          ; Section containing code

 global     _start          ; Linker needs this to find the entry point!

_start:
     nop            ; This no-op keeps gdb happy...
     mov eax,4      ; Specify sys_write call
     mov ebx,1      ; Specify File Descriptor 1: Standard Output
     mov ecx,EatMsg     ; Pass offset of the message
     mov edx,EatLen     ; Pass the length of the message
     int 80H            ; Make kernel call

     mov eax,1      ; Code for Exit Syscall
     mov ebx,0      ; Return a code of zero 
     int 80H            ; Make kernel call

以便它可以在我的 mac os x 系统上运行？我更喜欢 32 位汇编的解决方案，因为我正在尝试学习它而不是 64 位汇编，后者要复杂得多。

我在网上找到了一个解决方案，但它使用了堆栈并且还有其他差异，例如从 esp 寄存器中减去，即使 Duntemann 的程序根本没有引用 esp 寄存器:

global start

 section .text
 start:
    push    dword msg.len
       push    dword msg
    push    dword 1
    mov     eax, 4
    sub     esp, 4
    int     0x80
    add     esp, 16

    push    dword 0
    mov     eax, 1
    sub     esp, 12
    int     0x80

 section .data

 msg:    db      "Hello, world!", 10
.len:   equ     $ - msg

所以我想我想知道的是如何将 linux 系统调用转换为 mac os x 系统调用的分步过程？这样，当我阅读本书时，我就可以做到这一点，而不必在虚拟机或其他设备上下载 Linux。

Answer 1

这个解决方案是错误的。 sub esp, 12 行应该是 sub esp, 4。它没有传递 0 作为退出状态；它正在传递一个垃圾值。

Mac OS X 有 BSD 系统调用。很难找到例子，因为大多数 BSD 程序不直接进行系统调用；它们链接到 libc 并调用 libc 中包装系统调用的函数。但在汇编语言中，直接系统调用可能比 libc 调用更简单。

对于 32 位 Intel 代码，OS X 和 Linux 都响应 int 0x80。它们都在 eax 中获取系统调用号，它们都在 eax 中返回结果。主要区别如下:

• Linux 在寄存器中获取参数(ebx、ecx、edx)，但 OS X 在堆栈中获取参数。您以相反的顺序推送参数，然后推送额外的 4 个字节。
• 当发生错误时，Linux 将负数放入eax，但 OS X 将正数放入eax。 OS X 还设置了一个条件代码，因此 jb 或 jnb 会在错误发生或未发生时跳转。
• 系统调用有不同的编号，有些有不同的参数。

重要文件:syscalls.master

BSD 系统使用名为 syscalls.master 的文件来定义系统调用。我已经链接到syscalls.master from Mac OS X 10.4.11x86 .我们可以使用它来查找每个系统调用的名称、参数和返回类型。例如:

4   PRE     NONE    ALL { user_ssize_t write(int fd, user_addr_t cbuf, user_size_t nbyte); } 

write(2) 系统调用是 4，所以我们用 4 加载 eax。它有 3 个参数，所以我们以相反的顺序推送它们:我们推送缓冲区中的字节数，然后将指针推送到缓冲区，然后推送文件描述符。压入参数后，我们压入 4 个额外字节，可能使用 sub esp, 4。然后我们执行 int 0x80。然后我们可能想要添加 esp, 16 来删除我们推送的内容。

大多数参数和返回值都是 4 字节整数，但 OS X 中的 off_t 始终是 8 字节整数。我们必须小心 lseek(2) 之类的调用。

199 NONE    NONE    ALL { off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence); } 

offset 参数是一个 8 字节的整数，所以我们将它作为一对 4 字节的双字压入。 Intel 处理器是小端，堆栈向下增长，所以我们在压入低位双字之前压入高位双字。 lseek(2) 的返回类型也是 off_t。它出现在寄存器 eax 和 edx 中，低位字在 eax 中，高位字在 edx 中。

有些系统调用很奇怪。与 Linux 不同，为了捕获信号，OS X 没有对 signal(3) 的系统调用。我们必须使用 sigaction(2)，但它很奇怪:

46  NONE    KERN    ALL { int sigaction(int signum, struct __sigaction *nsa, struct sigaction *osa); } 

第二个参数不是常规的 sigaction 结构。这是一个更大的结构，包括一个用于蹦床的额外字段。如果我们不在 libc 中调用 sigaction()，那么我们必须 provide our own trampoline !它不同于 Linux 和其他 BSD 内核。