linux x86 汇编语言 sys_read 调用的第一个参数应为 0 (stdin)

Question

我正在编写一个简单的汇编程序以从标准输入中读取（如 scanf）。 这是我的代码。

section .bss
num resb 5

section .txt
global _start

_start:

mov eax,3   ;sys_read
mov ebx,0   ;fd 0
mov ecx,num
mov edx,5
int 0x80

mov eax,4   ;sys_write
mov ebx,1   ;fd 1
mov ecx,num
mov edx,5
int 0x80

mov eax,1   ;sys_exit
mov ebx,0   ;return 0
int 0x80

现在它可以正常工作了，它可以读取和打印。

所以，我尝试将 sys_read 调用中的文件描述符值更改为 1(stdout)、2(syserr)。

代码。

section .bss
num resb 5

section .txt
global _start

_start:

mov eax,3   ;sys_read
mov ebx,1   ;fd 1
mov ecx,num
mov edx,5
int 0x80

mov eax,4   ;sys_write
mov ebx,1   ;fd 1
mov ecx,num
mov edx,5
int 0x80

mov eax,1   ;sys_exit
mov ebx,0   ;return 0
int 0x80

此代码也可以正常工作。
我的问题是，即使在将文件描述符从 0 更改为 1 之后，为什么这段代码可以正常工作。 sys_read 应该取 0 作为 fd。

Answer 1

当您测试它时，您正在运行程序，其中 stdin、stdout 和 stderr 都连接到您的终端。碰巧文件 description 引用的所有 3 个文件描述符都是读/写的。

fd 0 并没有什么神奇的功能可以阻止文件描述符被读/写。

我认为 shell 可以单独打开终端以进行只读和只写，而不是运行所有 3 个标准文件描述符都是相同读写文件描述的副本的程序。 （使用dup2 设置）。但这不是 bash（或启动 bash 的终端仿真器）的设计方式。

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尝试运行 sys_read(1, ...) 版本，其中 stdin 是绝对只为读取而打开的管道或文件，而 stdout 是只为写入而打开的 fd。

$ echo foo | strace ./read1 > foo.out
execve("./read1", ["./read1"], 0x7fff68953560 /* 52 vars */) = 0
strace: [ Process PID=31555 runs in 32 bit mode. ]
read(1, 0x80490ac, 5)                   = -1 EBADF (Bad file descriptor)
write(1, "\0\0\0\0\0", 5)               = 5
exit(0)                                 = ?
+++ exited with 0 +++

所以read(1, num, 5) 返回了-EBADF（错误的文件描述符），因为 fd 1 是只写 fd，由 shell 在该进程的 fork/execve 之前打开。 write(1, ...) 仍然发生，因为您的程序没有进行任何错误检查。 （没关系；我们有像strace 这样的工具，所以我们可以在尝试系统调用时偷懒）。

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但请注意，重定向标准输入没有任何区别；你的程序从不使用 fd 0！

当 fd 1 连接到 tty 时，无论输入重定向如何，都从终端读取。

$ echo test | strace ./read1
execve("./read1", ["./read1"], 0x7ffc3c42d620 /* 52 vars */) = 0
strace: [ Process PID=31462 runs in 32 bit mode. ]
read(1,                                   # it blocked here until I pressed return
"\n", 5)                        = 1
write(1, "\n\0\0\0\0", 5
)               = 5
exit(0)                                 = ?
+++ exited with 0 +++

在另一个终端中，read1 暂停等待read() 返回：

$ ll /proc/$(pidof read1)/fd 
total 0
lr-x------ 1 peter peter 64 Feb 22 18:17 0 -> pipe:[13443590]
lrwx------ 1 peter peter 64 Feb 22 18:17 1 -> /dev/pts/17
lrwx------ 1 peter peter 64 Feb 22 18:17 2 -> /dev/pts/17
lrwx------ 1 peter peter 64 Feb 22 18:17 49 -> socket:[405352]
lrwx------ 1 peter peter 64 Feb 22 18:17 53 -> socket:[405353]

注意 fd 1 上的 RWX：该符号链接上的权限反映了它是读、写还是读+写 fd。