2019-2020-1 20199312《Linux内核原理与分析》第五周作业

使用库函数API获取当前时间

#include  <stdio.h>
#include  <time.h>
int main()
{
 time_tt tt;
 struct tm *t;//输出时变成可读的
 tt = time(NULL);//time系统调用
 t=localtime(&tt);
 printf("time:%d:%d:%d:%d:%d:%d\n",t->tm_year+1900,t->tm_mon,t->tm_mdata,t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec);
 return 0;
}

系统调用概述

系统调用的意义：操作系统为用户进程与硬件设备之间进行交互提供一组接口------系统调用

把用户从底层的硬件编程中解放出来
极大的提高了系统的安全性
使用户程序具有可移植性

应用编程接口API和系统调用是不同的只是一个函数定义通过软中断向内核发出一个明确的指令
Libc库定义的一些API引用了封装例程

系统调用的三层皮

当用户态进程调用一个系统调用时，cPU切换带内核态开始执行内核函数
系统调用号，系统调用参数，函数调用时

用户态内核态和中断处理过程

区分用户态和内核态

一般现代CPU都有集中不同的指令执行级别
高执行级别下：该级别指令下，可以执行特权指令
linux 0级用户态 3级内核态
cs寄存器的最低的两位表明了代码的级别
cs时代码段选择寄存器，eip是偏移量寄存器
0xc0000000以上的空间只有在内核状态下访问，都可以访问0x00000000-0xbffffffff的地址空间

中断处理时用户态进入内核态的主要方式。
系统调用是一种特殊的中断

寄存器上下文
从用户态切换到内核态是必须保存用户态的寄存器上下文中断/int指令会在堆栈上保存一些寄存器的值如：用户态的栈顶地址、当时的状态子、当时的cs:eip的值

保护现场就是进入中断程序保存需要用到的寄存器的数据包
恢复现场就是退出中断程序恢复保存

C语言代码中嵌入汇编代码

“asm” 表示后面的代码为内嵌汇编，“asm”是“asm”的别名。
“volatile” 表示编译器不要优化代码，后面的指令保留原样，“volatile”是它的别名。
内嵌汇编语法如下：
asm(
汇编语句模板:
输出部分:
输入部分:
破坏描述部分)
一个简单的汇编模板：
表示C语言里的“b=a;”的代码:

int a=10,b;
asm("movl %1, %%eax;
     movl %%eax, %0;"
    :"=r"(b)          /*输出部分*/
    :"r"(a)           /*输入部分*/
    :"%eax"           /*毁坏部分*/
   );

里边r表示使用任意寄存器，%0、%1表示使用两个寄存器，一般只能%0~%9共十个操作数，按输入输出部变量出现顺序进行映射。
寄存器用两个百分号，是因为使用了%0%1这些数字使百分号有了特殊意义，所以在操作数出现的寄存器必须用双百分表示。
毁坏部里边的%eax表示eax寄存器在汇编代码块执行过程中会被改写，在执行前要保护好，这是提交给编译器决定的。