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第三章 --系统调用

系统调用就是指当前的用户进程处于进程上下文中，由内核执行函数负责执行。是用户进程和内核交互的一组接口。提供这些接口的目的是使得用户进程可以和硬件设备通信。

普通的用户进程是不能直接和硬件通信的，这是出于保护的目的，当然，也是为了方便用户的操作。毕竟硬件是和体系结构相关的。

1.与内核通信

在很多时候，用户需要与内核通信，请求内核帮助当前进程完成一些操作。比如读文件和写文件的操作，进程不可能只是在用户空间中完成这些功能。

现在举一个例子。我们需要写文件时会用到 write 函数，我们用到的函数其实是函数库中的库函数，其内部实现其实是系统调用。

2.系统调用状态

通常，系统调用成功时，会返回 0 ，如果返回的是一个负数，那么基本可以认为，调用失败了。同时，为了让我们知道为什么会失败，C库会把一个错误码写入全局变量 errno 中。这个被称作是错误码。我们可以利用 perror() 函数查看出错原因。

系统调用在内核中的实现是统一的形式：

asmlinkage long sys_xxx(...);这里对这个形式不多做解释说明。

3.系统调用号

在Linux中，每个系统调用都被赋予一个数值，这个数值被称为系统调用号。内核识别系统调用并不是通过系统调用的名称，而是通过这个数值。

在内核中存储着一张系统调用表--sys_call_table ，内核根据这样的一一对应关系调用相关的函数。

注意：即使是我们删除了一个系统调用，它的系统调用号仍然需要保留，因为当内核发现进程调用一个不存在的系统调用时，它会返回一个错误标识，但是，如果我们删除了那个系统调用号，有可能其他的系统调用会重复利用这个号，这样，我们产生的可是大错误啊。

4.系统调用处理程序

用户空间的程序利用软中断进入内核，并由内核代替进程的执行，此时，进程处于进程上下文中。

通知内核的机制是利用软中断实现的。在X86的架构中，软中断的中断号是128，表示为 int $0x80。这个处理程序的名字是 sys_call()。

这个函数通过用户指定的系统调用号寻找合适的系统调用程序，并处理它。

我们常常会传递一些参数给系统调用，这些参数是放在寄存器中的。当然，如果参数是很多个，那个就需要在寄存器中存储指向参数的内存地址了。

5.系统调用的实现

由于这一部分的内容是固定的，都是需要按照一定的模式，所以，这里，对这一部分不多做介绍。

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