第五章——系统调用

5.1 与内核通信

1.为用户空间提供一种硬件的抽象接口

2.保证系统稳定和安全

3.除异常和陷入，是内核唯一的合法入口。

API、POSIX和C库

关于Unix接口设计：提供机制而不是策略
5.3 系统调用

5.3.1系统调用号

当用户空间的进程执行一个系统调用，就用系统调用号指明到底执行哪个系统调用。
sys_ni_syscall()：错误号，负责“填补空缺”，返回-ENOSYS，专门针对无效的系统调用。
存在sys_call_table。
5.3.2系统调用的性能

设计原则：简洁、高效
原因：很短的上下文切换时间
5.4系统调用处理程序

通知内核的机制是软中断实现的：通过引发一个异常来促使系统切换到内核态去指向异常处理程序，而此时的异常处理程序就是系统调用的处理程序。
x86系统上的软中断是由int $0x80指令触发128号软中断。
5.4.1指定恰当的系统调用

eax寄存器传递系统调用号给内核。

5.4.2参数传递

x86系统，ebx,ecx,edx,esi,edi按顺序存放前五个参数。
需要6个及以上参数，应用一个单独的寄存器存放指向这些参数在用户空间地址的指针。
返回值存放在eax。
5.5系统调用处理程序

　　用户程序无法直接执行内核代码，由于内核驻留在受保护的地址空间上，不能直接调用内核空间中的函数。应用程序以某种方式通知系统，告诉内核自己需要执行一个系统调用，希望系统切换到内核态，内核就可以代表应用程序在内核空间执行系统调用。通知内核的机制是靠软中断实现的：通过引发异常来粗来系统切换内核态执行异常处理程序（系统调用处理程序）。用户空间引起异常或陷入内核指定恰当的系统调用eax寄存器。