第五周作业

使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用

一、基础知识

• 用户态、内核态
  为保证系统内核安全，cpu执行指令分为用户态和系统态两种，表现在用户态的指令有些特权指令不能执行、某些内存区域不能访问；而内核态可以执行特权指令，可以访问所有内存空间。
  Intel x86CPU有四种级别的，分别为0，1，2，3.Linux只使用0，3级其中0表示内核态，3表示用户态。

• 中断
  中断是从用户态进入内核态的主要方式，系统调用知识一种特殊的中断。
  中断时上下文切换
  从用户态切换到内核态时，必须保存用户态的寄存器上下文。

• 保存在哪里？

• 保存在内核堆栈中

• 要保存什么？
  用户态栈顶地址(esp), psw , cs:eip
  中断处理的完整过程 man -k |grepdirectory
  中断处理的完整过程

cs:eip/ss:esp/eflags tp kernel stack then load
cs:eip(entry of a spefic ISR) and ss:esp(point to kernel stack)
SAVE_ALL
//内核代码，完成终端服务，发生进程调度(暂时保存，下一次切换回该进程时执行返回)
RESTORE_ALL
iret  pop cs:eip /ss:esp/eflags from kernel stack to CPU

• 系统调用
  在Linux系统中，系统调用是用户空间程序请求操作系统内核服务的一种机制。这些调用允许程序执行一些需要更高权限的操作，比如文件操作、进程控制、网络通信等，这些操作通常涉及到硬件资源的直接访问，或者对系统资源的分配和管理。