網(wǎng)易云課堂《Linux內(nèi)核分析》作業(yè)
實驗?zāi)康模?/h1>
使用庫函數(shù)API和C代碼中嵌入?yún)R編代碼兩種方式使用同一個系統(tǒng)調(diào)用倾贰，理解系統(tǒng)調(diào)用的工作機制谅辣。
實驗過程：
本文實驗使用亞馬遜云計算平臺（AWS）Ubuntu 14.04.2 LTS 64bit
本文實驗選擇24號和47號系統(tǒng)調(diào)用一铅，分別獲取當前用戶uid（用戶ID）和gid（組ID），即模擬Linux系統(tǒng)“id”命令本今。
編寫兩段代碼宰僧，分別使用庫函數(shù)API和C代碼中嵌入?yún)R編代碼，源碼如下：
uidgid.c（使用庫函數(shù)API方式）：
程序中通過調(diào)用getuid()和getgid()函數(shù)來獲取當前執(zhí)行用戶uid和gid
參考：《Advanced Programming in the UNIX Environment》
uidgid_asm.c（使用C代碼中嵌入?yún)R編代碼方式）：
內(nèi)嵌匯編代碼版本源碼中將原來兩行通過API函數(shù)獲取uid和gid的代碼注釋掉您市，用匯編代碼替換觉痛。
首先將ebx寄存器清零，表示無參數(shù)傳入茵休。
然后分別將0x18和0x2f（十進制24和47）賦值給eax寄存器薪棒，表示需要調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用號，24為getuid榕莺，47為getgid俐芯。
執(zhí)行int 0x80來執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用。
之后eax寄存器保存了返回值帽撑，將它分別賦值給輸出uid或gid變量泼各。
完成整個匯編代碼的系統(tǒng)調(diào)用。
分別編譯兩個源碼文件：
分別執(zhí)行系統(tǒng)id命令以及兩個編譯好的程序：
上面的截圖分別表示普通用戶ubuntu和管理員用戶root分別執(zhí)行系統(tǒng)自帶命令id亏拉，庫函數(shù)API方式uidgid扣蜻，內(nèi)嵌匯編方式uidgid_asm這三種方式運行得到的結(jié)果是一樣的。
實驗分析：
通過實驗執(zhí)行結(jié)果可知及塘，程序成功完成了系統(tǒng)調(diào)用獲取當前用戶uid和gid的操作莽使，通過內(nèi)嵌匯編代碼可以清晰的看出調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用的工作過程。
首先將ebx寄存器清零笙僚，表示無參數(shù)傳入芳肌。
然后分別將0x18和0x2f（十進制24和47）賦值給eax寄存器，表示需要調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用號肋层，24為getuid亿笤，47為getgid。
執(zhí)行int 0x80來執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用栋猖。
之后eax寄存器保存了返回值净薛，將它分別賦值給輸出uid或gid變量。
完成整個匯編代碼的系統(tǒng)調(diào)用蒲拉。
在Linux系統(tǒng)中是通過激活0x80中斷來觸發(fā)系統(tǒng)調(diào)用的肃拜，需要調(diào)用的系統(tǒng)調(diào)用號實現(xiàn)賦值給eax存儲器痴腌，如果有傳入?yún)?shù)可賦值給ebx寄存器，如果多于1個則按順序賦值給ebx燃领、ecx士聪、edx、esi猛蔽、edi剥悟、ebp，如果超過6個則通過指針變量指向另一片堆棧區(qū)枢舶，如果無參數(shù)傳入則賦值為0懦胞。
實驗總結(jié)：
雖然Intel X86 CPU有4種執(zhí)行級別0~3替久，但是在Linux系統(tǒng)中僅使用了0和3級凉泄，分別表示內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。
一些涉及底層蚯根、硬件后众、核心的操作必須在內(nèi)核態(tài)下才允許執(zhí)行，為操作系統(tǒng)程序和驅(qū)動程序?qū)Ｏ砺梗胀ǔ绦騼H能執(zhí)行在用戶態(tài)下蒂誉。如果普通程序需要涉及內(nèi)核態(tài)的操作，就需要通過系統(tǒng)調(diào)用來實現(xiàn)距帅。這樣做的好處是屏蔽平臺相關(guān)操作降低了軟件開發(fā)難度右锨，增強了系統(tǒng)安全性，使程序具有更好的移植性（Linux系統(tǒng)及其他Unix系統(tǒng)遵循統(tǒng)一標準碌秸，系統(tǒng)調(diào)用基本一樣）绍移。
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