linux中的系统调用的实现

概念

一般的,进程是不能访问内核的。它不能访问内核所占内存空间也不能调用内核函数,因为内核驻留在受保护的地址空间上。运行用户代码时,CPU处于用户态,不能访问内核的地址。

所以,应用程序应该以某种方式通知系统,告诉内核自己需要执行一个系统调用,希望系统切换到内核态,这样内核就可以代表应用程序来执行该系统调用了。通知内核的机制是靠软件中断实现的。首先,用户程序为系统调用设置参数。其中一个参数是系统调用编号。参数设置完成后,程序执行“系统调用”指令。x86系统上的软中断由int产生。这个指令会导致一个异常:产生一个事件,这个事件会致使处理器切换到内核态并跳转到一个新的地址,并开始执行那里的异常处理程序。此时的异常处理程序实际上就是系统调用处理程序。它与硬件体系结构紧密相关。

系统调用的参数传递应该使用寄存器,而不能使用堆栈。因为堆栈分为用户堆栈和内核堆栈,cpu状态切换后会自动完成切换。

编写一个系统调用

系统调用号都必须定义于asm/unistd.h中。系统调用必须被编译进内核映象(不能被编译成模块)。这只要把它放进kernel/下的一个相关文件中就可以。

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