为什么在 TRACE_IRQS_OFF 之前将 rax 设置为 -ENOSYS答案

【问题标题】：Why rax is set to -ENOSYS before TRACE_IRQS_OFF为什么在 TRACE_IRQS_OFF 之前将 rax 设置为 -ENOSYS
【发布时间】：2020-02-20 22:54:08
【问题描述】：

见https://elixir.bootlin.com/linux/v5.0.21/source/arch/x86/entry/entry_64.S#L168。

为什么必须改变 RAX？
为什么选择 -ENOSYS？

从上面的链接复制：

ENTRY(entry_SYSCALL_64)
    UNWIND_HINT_EMPTY
    /*
     * Interrupts are off on entry.
     * We do not frame this tiny irq-off block with TRACE_IRQS_OFF/ON,
     * it is too small to ever cause noticeable irq latency.
     */

    swapgs
    /* tss.sp2 is scratch space. */
    movq    %rsp, PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)
    SWITCH_TO_KERNEL_CR3 scratch_reg=%rsp
    movq    PER_CPU_VAR(cpu_current_top_of_stack), %rsp

    /* Construct struct pt_regs on stack */
    pushq   $__USER_DS              /* pt_regs->ss */
    pushq   PER_CPU_VAR(cpu_tss_rw + TSS_sp2)   /* pt_regs->sp */
    pushq   %r11                    /* pt_regs->flags */
    pushq   $__USER_CS              /* pt_regs->cs */
    pushq   %rcx                    /* pt_regs->ip */
GLOBAL(entry_SYSCALL_64_after_hwframe)
    pushq   %rax                    /* pt_regs->orig_ax */

    PUSH_AND_CLEAR_REGS rax=$-ENOSYS

    TRACE_IRQS_OFF
...

【问题讨论】：

标签： assembly linux-kernel x86-64

【解决方案1】：

PUSH_AND_CLEAR_REGS 的调用不会改变 RAX。事实上，它是少数未被宏清除（设置为 0）的通用寄存器之一。由于 RAX 保存正在调用的系统调用的系统调用号，因此它的值保持不变。在您显示的代码之后，它立即作为第一个参数传递给do_syscall_64。

设置为-ENOSYS 的是RAX 在堆栈上的保存值。也就是说，宏不保存 RAX 的实际值，而是保存-ENOSYS。当系统调用返回时，RAX 中的值将设置为-ENOSYS，除非do_syscall_64 将其更改为其他值。这大概是这样做的，如果传入的 RAX 值不是有效的系统调用号，do_syscall_64 可以简单地返回，而传出的 RAX 将是-ENOSYS，表示系统调用无效。

【讨论】：