裸调linux write

背景

我们知道linux提供了很多系统调用给应用程序使用，但linux并没有将这些系统调用封装成C语言接口，而是提供一个软中断，然后应用程序需要通过软中断带上系统调用编号和参数去调用接口，这对于应用程序相当的不友好。这时候libc库便登上了历史舞台，它将这些系统调用封装成一个个函数，形象生动地提供给应用程序使用，从此之后，应用程序只需要调用那些write(), read(), exit()等便能达到目的，而不是通过软中断去使用这些接口。。

然后，当我们熟悉了这些符号接口的时候，却不知道背后是怎么工作的，所以今天我们就来搞事情！我们将干掉LIBC，直接调用系统的接口，看看怎么通过软中断去调用这些接口。

代码

//#include 
char* str = "Hello World\n";

void print()
{
  asm( "movl $12,%%edx \n\t"
       "movl %0,%%ecx  \n\t"
       "movl $0,%%ebx  \n\t"
       "movl $4,%%eax  \n\t"
       "int $0x80      \n\t"
       ::"r"(str):"edx","ecx","ebx");
}

void main()
{
  //write(0, str, 12);
  print();
}

我们选择的write接口看起来很简单哦，哈哈

注意：这段代码只能在linux i386（32位）版本上编译运行，x64我还不知道怎么玩 :=(

分析

write函数原形如下：

ssize_t write (int fd, const void * buf, size_t count);

它有3个参数（文件句柄、写入缓冲区，写入字节数），这3个参数分别传递给ebx, ecx, edx寄存器。

我们来逐行看汇编代码：

movl ,%%edx \n\t   

解析： 将数字12直接赋值给寄存器edx，12是字符串“Hello World\n”的长度。$符号可以直接引用数字，%%引用寄存器。 \n\t用于换行，如果汇编语句比较多，可以用它来换行。

movl %0,%%ecx  \n\t

解析： 这行的含义是将字符串指针赋值给ecx寄存器。%号是引用C语言输入的内容，%0表示第0个（最多9个）输入或输出的内容，这里就是str字符串。

movl movl ,%%eax  \n\t,%%ebx  \n\t

解析：直接将0赋值给ebx寄存器，这里是write函数的第一个参数——文件句柄，0是标准输出。

int ::"r"(str):"edx","ecx","ebx"x80      \n\t

解析：这行是设置中断号，write系统调用的中断号是4，存储到eax寄存器中。

instruction（指令）.每条指令之后最好使用"\n\t"结尾,这样在gcc产生汇编格式比较好

解析：这行就简单啦，调用系统的软中断，搞定。

output operand（输出 *** 作数），每个输出部分使用,分隔."="作为修饰符,"m"表示存放位置/约束符,()里面表示对应C程序值。

解析：最后一行费解一点！我们先来看下AT&T汇编语言的基本形式

 可以看出，一段汇编代码分为4个部分，每个部分之间用“:”隔开，如果中间那个部分没有语句，也必须用“:”隔开，但如果最后那部分没有语句，可以不用增加“:”

• input operand（输入 *** 作数），这个部分和输出是一样的。
不知道怎么翻译
• clobber（），这个部分是告诉gcc在这条指令里面我们会修改什么值。

套用这套形式，可以看出，第一个“:”前也就是int $0x80 及之前的语句是指令；

第二个“:”和第一个“:”之间是空的，说明我们的输出 *** 作数是空的；

第三个“:”和第二个“:”之间是输入 *** 作数，这里我们将str指针作为参数输入给了“r”寄存器，在指令中我们可以通过%0~%9来引用输出/输入的值。输入/输出按从左到右，从上到下的规则匹配0~9；我们在前面的指令中使用%0引用了str指针，并把它的值赋给了ecx寄存器。

第三个“:”之后告诉gcc我们修改了什么，这里我们修改了ebx，ecx，edx寄存器

具体的汇编语法请参考下面的链接！到此我们应该理解透了write系统调用怎么调了，所以我们是不是可以翻一下LIBC的其他函数，再搞搞事情，哈哈~

参考资料

AT&T汇编语言语法：GCC内嵌汇编 (dirtysalt.github.io)