Linux系统调用

bjgs2004

    今天看了一下Linux的系统调用,虽然看的不多,也不是很深，但感到收获还是挺不少的。
    一、概述
    系统调用是一个软中断，中断号是0x80，它是上层应用程序与Linux系统内核进行交互通信的唯一接口。通过int 0x80，就可使用内核资源。不过，通常应用程序都是使用具有标准接口定义的C函数库间接的使用内核的系统调用，即应用程序调用C函数库中的函数，C函数库中再通过int 0x80进行系统调用。
    所以，系统调用过程是这样的：
    应用程序调用libc中的函数－>libc中的函数引用系统调用宏－>系统调用宏中使用int 0x80完成系统调用并返回。
    二、相关的数据结构
     在说具体的调用过程之前，这里先要说几个数据结构。
    1）系统调用函数表
    系统调用函数表sys_call_table是在sys.h中定义的，它是一个函数指针数组，每个元素是一个函数指针，它的值是各个系统提供的供上层调用的系统函数的入口地址。也就是说通过这个表就可以调用各个系统函数。
    2）函数指针偏移宏
    这是一系列宏，它们的定义在unistd.h中，基本形式为＃define _NR_name value，name为系统函数名字，value是一个整数值，是name所对应的系统函数指针在sys_call_table中的偏移量。
    3）系统调用宏
    系统调用宏_syscalln(type,name)在内核的unistd.h文件中定义的，对它展开就是：
                        type name（参数列表）
                        {
                              调用过程；
                        }；
    其中，n为参数个数，type为函数返回值类型，name为所要调用的系统函数的名字。在unistd.h中共定义了4个这样的宏（n从0到3），也就是说，0.11核中系统调用最多可带3个参数。
那么下面就说这个宏干了什么，也就是说上面的那个“调用过程”是怎么样的呢？在这个宏中嵌入了汇编代   码，做的工作就是int 0x80，其中将字符串“_NR_”和name连接，组成一个宏并将这个宏的值，也就是系统   函数在sys_call_table中偏移量送到eax中；同时指明系统函数将来的返回值放到eax中。
  三、系统调用处理过程
     下面我再说一下系统调用的核心软中断int 0x80具体干了什么。这条指令会引起CPU的软件中断，cpu会根据中断号找到中断处理程序。这个中断处理程序是在System_call.s中。在中断处理程序的工作过程大致是这样的：
     1）将寄存器ds，es，fs以及存有参数的edx,ecx,ebx入栈，再ds，es，指向内核段，fs指向用户段。
     2）根据eax中的偏移值，在函数表sys_call_table中找到对应的系统函数指针（函数的入口地址）。并利用call指令调用系统函数，返回后，程序把返回值加入堆栈。
     3）检查执行本次系统调用的进程的状态，如果发现由于某种原因原进程没处在就绪状态或者时间片到了，就会执行进程调度函数schedule()。
     4）通过执行这次调用的程序的代码选择符判断它是不是普通用户程序，如果是就调用信号处理函数。若不是就直接弹出栈内容，并返回。


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/63273/showart_574048.html