本文為我學習孟寧老師的linux內(nèi)核課程的總結(jié)，同時也作為課程學習的作業(yè)。

唐建，《Linux內(nèi)核分析》MOOC課程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

1、系統(tǒng)調(diào)用概述

　　通常用戶空間是無法直接訪問內(nèi)核空間的，但是有時候確實需要這樣做，于是就產(chǎn)生的系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)對用戶空間提供的訪問內(nèi)核空間的API。?

　　系統(tǒng)調(diào)用分為：系統(tǒng)調(diào)用API、封裝例程、系統(tǒng)調(diào)用處理程序、系統(tǒng)調(diào)用服務程序，其中系統(tǒng)調(diào)用處理程序和服務程序在內(nèi)核空間。

? ? ? ?API 1 ? ? ? ? 系統(tǒng)調(diào)用例程1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 處理程序1

? ? ? ?API2 ? ? ? ? 系統(tǒng)調(diào)用例程2 ? ? ? ? ? ? ?system_call ? ? ? ? 處理程序2

? ? ? API3 ? ? ? ? ?系統(tǒng)調(diào)用例程3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?處理程序3

? ? ? …… ? ? ? ? ?…… ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ……

? ? 四者對應關(guān)系如上，多個API可能對應一個系統(tǒng)調(diào)用，一個API也可能對應對個系統(tǒng)調(diào)用，一個系統(tǒng)調(diào)用對應一個封裝例程。

2、系統(tǒng)調(diào)用流程

? ? ? 用戶態(tài)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用API時，調(diào)用到系統(tǒng)調(diào)用封裝例程，例程通過命令觸發(fā)一個軟終端(系統(tǒng)調(diào)用專用，中斷號：0x80)，系統(tǒng)進入內(nèi)核態(tài)，并走到

　 system_call，可以認為這個就是此軟終端的中斷服務程序入口，然后通過傳遞過來的系統(tǒng)調(diào)用號來決定調(diào)用相應的系統(tǒng)調(diào)用服務程序。

3、詳細流程，及舉例

? ? ?下面我通過跟蹤和模擬系統(tǒng)調(diào)用來展示整個流程。

　　（1）/下圖是一個簡單的程序，里面使用了open、read 這兩個最常用的系統(tǒng)調(diào)用。右邊是輸出結(jié)果。

? ? ?

(2)、下面我們將API改成匯編，直接通過匯編來調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用，進而分析系統(tǒng)調(diào)用的過程。

? ? 首先查看系統(tǒng)調(diào)用號到文件/arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl 或者syscall_64.tbl 文件。如下圖，第四列就是對應的內(nèi)核中的處理函數(shù)。

? ? ? ? ? ??

?

? ??　　

? ? ? ?上述代碼與前面的c代碼對比。第一部分是 open系統(tǒng)調(diào)用，第二部分是read 系統(tǒng)調(diào)用。

__asm__ __volatile__ (
"mov %1, %%ebx\n\t" ? ——將open需要的參數(shù)準備好，文件路徑
"mov %2, %%ecx\n\t" ? ——準備參數(shù)，文件打開權(quán)限
"mov $5,%%eax\n\t" ? ?——系統(tǒng)調(diào)用號，open的系統(tǒng)調(diào)用號為5
"int $0x80\n\t" ? ? ? ? ? ? ——觸發(fā)中斷0X80
"mov %%eax, %0\n\t" ?——系統(tǒng)調(diào)用返回了，將返回參數(shù)取出來。
:"=m"(fd)
:"p"(path), "c"(O_RDONLY)
);

__asm__ __volatile__ (
"mov %2, %%ecx\n\t" ? ——準備入?yún)?br /> "mov $3, %%eax\n\t" ? ——系統(tǒng)調(diào)用號
"int $0x80\n\t" ? ? ? ? ? ? ——觸發(fā)中斷
"mov %%eax, %0\n\t" ?——取出返回值
:"=m"(n)
:"b"(fd),"p"(buf),"d"(20)
);

4、總結(jié)

? ?（1）、 每個系統(tǒng)調(diào)用都對應一個系統(tǒng)調(diào)用號，而系統(tǒng)調(diào)用號就對應內(nèi)核中的相應處理函數(shù)。

? ?(2)、所有系統(tǒng)調(diào)用都是通過中斷0x80來觸發(fā)的。

? ?（3）、使用系統(tǒng)調(diào)用時，通過eax 寄存器將系統(tǒng)調(diào)用號傳遞到內(nèi)核，系統(tǒng)調(diào)用的入?yún)⑼ㄟ^ebx、ecx……依次傳遞到內(nèi)核

? ? （4）、和函數(shù)一樣，系統(tǒng)調(diào)用的返回值保存在eax中，所有要從eax中取出

? ?

? ? ?

?

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/tjyuanxi/p/9221975.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的linux 系统调用分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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