哈工大李治军操作系统--操作系统基础(系统调用)

最新推荐文章于 2024-03-22 15:50:30 发布

原创最新推荐文章于 2024-03-22 15:50:30 发布

· 850 阅读

1 ·

版权

操作系统基础篇专栏收录该内容

26 篇文章

订阅专栏

系统调用就是上层应用调用操作系统提供的接口（一些函数）。POSIX就是一种接口标准。中断（系统调用使用int 0x80）是硬件提供的用户态进入内核态的唯一方式。
在这里插入图片描述

系统调用详细过程

在这里插入图片描述

参看上图系统调用过程，要从库函数write说起，write库函数其实就是调用了linux/include/unistd.h中的_syscall3宏。
在这里插入图片描述
linux/include/unistd.h中的_syscall3如下。

经write库函数来到_syscall3宏，"_syscall3"中的3代表3个参数，
type=int, name=write, atype=int, btype=const char *,
b=buf, ctype=off_t, c=count

int write(int fd, const char * buf, off_t count){
	long __res;
	// 内嵌汇编翻译，int 0x80中断，返回结果放在eax，最终给__res（mov %eax,__res）
	mov __NR_write,%eax
	mov fd,%ebx
	mov buf,%ecx
	mov count,%edx
	...
}

注意上述代码是把系统调用号__NR_write写入eax寄存器，并在ebx,
ecx,edx寄存器中传入参数，调用0x80号中断进入内核完成系统调用。

__NR_write也是在linux/include/unistd.h中定义的，如下图。

在这里插入图片描述
int 0x80需要查询中断表IDT，找到对应的中断门。而内核初始化的时候，恰好设置了0x80号中断对应的中断门。在文件linux/init/main.c中132行调用了sched_init()函数，而sched_init()函数在linux/kernel/sched.c中，sched_init()函数最后一行代码就是设置0x80号对应的中断门描述符，如下图。
在这里插入图片描述
set_system_gate在linux/include/asm/system.h中，如下，就是设置中断门描述符的，段选择子设为0x8，段内偏移设置为&system_call（中断处理函数地址），DPL设为了3。而用户态CPL=3，正好可使用该中断门，而该中断门里面的段选择子是0x8，0x8对应的二进制是b0000_0000_0000_1_0_00，对应的CPL=0，于是乎进入内核态。在中断程序执行完之后，CPL会设置为3，回到用户态。
在这里插入图片描述

中断处理程序就是linux/kernel/system_call.s，如下。

在linux/include/linux/sys.h中，对应了系统调用的所有函数列表，如下。

到此，就要开始真正去调用sys_write了，而sys_write内部是怎么样的呢？后面课程会讲。