Linux 64位系统下32位进程调用系统API的实现方式探讨

64位进程的系统调用流程 #

x86_64架构的Linux 64位系统中，用户态和内核态的代码段、数据段一共使用4个段描述符。
64位进程调用系统API时，会在ring 3（用户态）代码段执行syscall指令进入内核态；内核处理完成后，通过sysret指令将控制权返回给进程，同时把CS段选择器切换回指向64位用户态代码段。

32位进程的系统调用方式 #

根据Intel SDM文档，syscall指令在IA-32e兼容模式下不受支持，因此Linux下32位进程采用传统的int 0x80中断指令触发系统调用：

• 执行int 0x80会从ring 3切换到ring 0，内核处理完请求后通过iret指令返回用户态，同时恢复对应的段选择器与栈环境。
• 这和Windows 64位系统的实现不同：Windows通过Wow64子系统支持32位应用，调用系统API时会先在用户态将CPU从32位兼容模式切换到64位模式，实际以64位模式调用系统API，返回后再切回兼容模式。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CarloC