系统调用syscall---用户态切换到内核态的唯一途径

1、应用程序有时需要内核协助完成一些处理，但是应用程序不可能执行内核代码（主要是安全性考虑），

那么，应用程序需要有一种机制告诉内核，它现在需要内核的帮助，这个机制就是系统调用。

2、系统调用的本质是，应用程序主动触发软中断，这个软中断异常立即被系统捕获到（cpu指令产生异常，触发异常处理程序），在异常处理程序中发现产生的异常是128号异常，于是执行这个异常的处理程序，这个程序就是系统调用的处理程序，通过指定不同的软中断号，异常处理程序跳转到对应的系统调用的内核态实现程序中执行，于是内核态代替用户态完成处理。

3、应用程序触发系统调用的方式，有两种方法，

方法一、通过系统提供的库函数（如Libc库）

方法二、直接调用系统提供的系统调用函数进行。

4、分别举例如下：

5、系统调用的关键是：系统调用号的分配。

目前的分配是放在 <asm/unistd.h> 中定义。

6、快速系统调用的概念，在产生一个中断后，处理器中控制器会进行一系列权限检查，只有得到核实后，控制单元才设置中断处理所需要的执行环境，基于软中断的128号系统调用也需要作一系列的检查，才能进入内核态进行系统调用的处理工作。

由于系统调用的特点，这一系列的权限检查变得多余，为此intel 在奔腾2处理器中，在传统的int 128号中断处理的基础上，又提供了快速系统调用的汇编指令sysenter/sysexit，核心思想是，产生中断时，避免权限检查，直接将处理器置为预定义的级别，同时将系统调用所需的执行环境信息保存在一组型号相关寄存器中，避免了访问内存，进一步提高进行内核态的速度。

7、自己实现一个系统调用的步骤：分配系统调用号，明确参数、在内核态校验参数（进程id, 用户态地址等）、执行权限检查（例如：capable(CAP_SYS_NICE)）、重编内核绑定系统调用。

对两个事务的说明。

参数校验：进程不能传递一个非法地址，让内核带它去读取或者写入，所以，内核必须通过copy_to_user（）或者copy_from_user()来进行校验。

权限检查：进程的权限也就是运行该进程的用户权限，例如，用户不能修改其他进程的nice值，而只有root用户才可以。此时需要使用capable(CAP_SYS_NICE)进行检查。

再比如说，普通用户不能重启系统，那么就需要校验 capable(CAP_SYS_BOOT)的返回结果。

转载于:https://www.cnblogs.com/zhouhaibing/p/7787011.html

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