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RISC-V 64bit Linuxとシステムコールと32bitの引数 その1 - libcの実装

目次: RISC-V

タイトルに反して実はRISC-Vはあまり関係ないですが……。GNU libcとmusl libcの実装を見ていたら、64bit環境でrebootシステムコールの引数magicに、

• 0x00000000_fee1deadを渡す派（musl libc）
• 0xffffffff_fee1deadを渡す派（GNU libc）

がいることに気づきました。

musl libcとGNU libcの実装

Cライブラリのrebootの関数宣言はint reboot(int cmd) となっています。musl libcの場合0xfee1deadをキャストせずlong型の引数に渡します。符号拡張は行われず0x00000000_fee1deadがシステムコールの引数に渡されます。

// musl/src/linux/reboot.c

int reboot(int type)
{
	return syscall(SYS_reboot, 0xfee1dead, 672274793, type);
}


// musl/arch/riscv64/syscall_arch.h

static inline long __syscall3(long n, long a, long b, long c)
{
	register long a7 __asm__("a7") = n;
	register long a0 __asm__("a0") = a;
	register long a1 __asm__("a1") = b;
	register long a2 __asm__("a2") = c;
	__asm_syscall("r"(a7), "0"(a0), "r"(a1), "r"(a2))
}

一方のGNU libcの場合は、0xfee1deadをintにキャストしてからシステムコールに渡します。この値は負の数なので符号拡張が行われて0xffffffff_fee1deadがシステムコールの引数に渡されます。

// glibc/sysdeps/unix/sysv/linux/reboot.c

/* Call kernel with additional two arguments the syscall requires.  */
int
reboot (int howto)
{
  return INLINE_SYSCALL (reboot, 3, (int) 0xfee1dead, 672274793, howto);
}


// glibc/sysdeps/unix/sysv/linux/riscv/sysdep.h

# define internal_syscall3(number, arg0, arg1, arg2)      		\
({ 									\
	long int _sys_result;						\
	long int _arg0 = (long int) (arg0);				\
	long int _arg1 = (long int) (arg1);				\
	long int _arg2 = (long int) (arg2);				\
									\
	{								\
	register long int __a7 asm ("a7") = number;			\
	register long int __a0 asm ("a0") = _arg0;			\
	register long int __a1 asm ("a1") = _arg1;			\
	register long int __a2 asm ("a2") = _arg2;			\
	__asm__ volatile ( 						\
	"scall\n\t" 							\
	: "+r" (__a0)							\
	: "r" (__a7), "r" (__a1), "r" (__a2)				\
	: __SYSCALL_CLOBBERS); 						\
	_sys_result = __a0;						\
	}								\
	_sys_result;							\
})

最初に気づいたときはどちらかがバグっている……？と勘違いしましたが、当たり前ですがどちらも正常に動きます。すなわちLinux側で何か対応しているはずです。続きはまた今度。