2021-2022-1 20212821 《Linux内核原理与分析》第五周作业

2021-2022-1 20212821 《Linux内核原理与分析》第五周作业 实验四：使用库函数 API 和 C 代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用 1.实验过程 首先，使用库函数API在屏幕上输出“Hello World！”

实验过程如下图所示：

实验执行结果如下：

其次，我们使用在C代码中嵌入汇编代码的方式实现上述程序

修改后的main.c文件内容如下：

程序执行结果如下：

可以看到，使用c语言内嵌汇编代码同样实现了和上述库函数API相同的系统调用功能。

2.实验过程分析及总结

在本次应用c语言内嵌汇编代码实现系统调用输出字符串的过程中，首先向指定寄存器输入要显示的字符串内容以及字符串的长度；其次，再将将要使用的系统调用号0x4存入寄存器eax中，另外还要将标准输出文件描述符stdout（0x1）存入寄存器ebx中；之后，我们就可以使用“int 0x80”中断来触发系统调用号0x4所对应的系统调用功能。

对于系统调用的工作机制的理解

使用库函数API和c语言中内嵌汇编代码是触发系统调用的两种不同的方式。当用户态进程调用一个系统调用时，cpu切换到内核态并开始执行system_call和系统调用内核函数。Linux中通过执行 int $0x80 来触发系统调用的执行，系统调用号指明了用户态进程想要触发的系统调用。系统调用的意义是 *** 作系统为用户态进程与硬件设备进行交互提供了一组接口，它具有以下优点：
1.把用户从底层的硬件编程中解放出来。 *** 作系统为我们管理硬件，用户态进程不用直接与硬件设备打交道。
2.极大地提高系统的安全性。如果用户态进程直接与硬件设备打交道，会产生安全隐患，可能引起系统崩溃。
3.使用户程序具有可移植性。用户程序与具体的硬件已经解耦合并用接口代替了，不会有紧密的关系，便于在不同系统间移植。