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システムコールはレジスタに保存されますか？ [閉鎖]

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システムコールはレジスタに保存されますか？ [閉鎖]

YouTubeでは、すべてのレジスタに対してシステムコールがあるビデオを見ました。もしそうなら、これはシステムコールがレジスタに格納されるという意味ですか？では、これはどのように可能ですか？オペレーティングシステムを制御するカーネルによってアクセスされることを意味します。もしそうなら、カーネルアクセスレジスタはどのように行われますか？

ベストアンサー1

「レジスタごとのシステムコール...」はありません。

システムコールインターフェイスはハードウェアアーキテクチャによって異なります。通常、（ほぼ常に？）プロセスは、目的のシステムコールに対応する整数を所定のレジスタに格納し、CPUが実行をカーネルのシステムコール処理コードに転送するようにトリガするコマンドを実行します。カーネルは、所定のレジスタを参照してプロセスが要求するシステムコールを識別し、適切なシステムコールハンドラを実行する。

たとえば、Linux x86_64アセンブリの「hello world」プログラムを考えてみましょう。

$ cat hello.s
        .text
        .global
main:
        movq $1,   %rax # write() system call number
        movq $1,   %rdi # first parameter  -- standard output file descriptor
        movq $msg, %rsi # second parameter -- buffer
        movq $14,  %rdx # third parameter  -- buffer length
        syscall         # invoke system call

        movq $60,  %rax # exit() system call number
        movq $0,   %rdi # first parameter  -- exit status
        syscall         # invoke system call; this will never return

        .section .rodata
msg:
        .ascii "Hello, world!\n"

$ gcc hello.s
$ ./a.out
Hello, world!
$

x86_64の場合、システムコール番号はレジスタに保存され、raxシステムコールの最初のパラメータはに保存され、システムコールrdiの2番目のパラメータはに保存されrsi、3番目のパラメータはに保存されますrdx。

この例では、まず値を1レジスタに入れますrax。 1システムコールのシステムコール番号write()。次に、標準出力のファイル記述子であり、最初の引数のレジスタであるレジスタを挿入1します。次に、2番目のパラメータのアドレスをレジスタに保存します。次に。 14に格納するのは、3番目の引数のレジスタである文字列の長さです。その後、この命令はCPUが制御をカーネルコードに転送するようにトリガします。カーネルはをチェックし、このレジスタ（1）の値を使用して実行（書き込み）するシステムコールを決定し、適切なハンドラを呼び出します。rdi1rdimsgrsirsi14rdxrdxsyscallrax

カーネルがシステムコールを完了すると、コントロールはユーザー空間プロセスに返されます。これは60レジスタに書き込みますrax。つまり、raxこれはシステムコール番号のレジスタです。ここでは60システムコール番号ですexit()。シャットダウンシステムコールの最初の（唯一の）パラメータである0レジスタに書き込みます。rdiこの命令は、再びsyscallＣＰＵが制御権をカーネルコードに転送するようにトリガする。カーネルはをチェックし、raxこのレジスタ（60）の値を使用して実行するシステムコール（終了）を決定し、適切なハンドラを呼び出します。ハンドラはexit()プロセスを破壊するため、コマンドは返されません。

同じことを行う例は、32ビットIntelの場合でもハードウェアアーキテクチャによって異なります。

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