《Linux内核分析》第四周学习总结 扒开系统调用的三成皮(上)
第四周 扒开系统调用的三层皮(上)
郝智宇 无转载 《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
一、用户态、内核态和中断处理过程
1.我们与系统调用打交道是通过库函数的方式
2.一般现代CPU都有几种不同的指令执行级别
因为如果所有程序员写的代码都可以有特权指令的话,系统就会很容易崩溃。
3.中断处理是从用户态进入内核态主要的方式
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
中断/int指令会在堆栈上保存一些寄存器的值
4.系统调用只是一种特殊的中断
5.中断发生后第一件事就是保存现场
6.中断处理结束前最后一件事就是恢复现场
二、系统调用概述和系统调用的三层皮
1.系统调用的意义:
操作系统为用户态进程与硬件设备进行交互提供了一组接口——系统调用:
把用户从底层的硬件编程中解放出来;极大的提高了系统的安全性;使用户程序具有可移植性。
2.API和系统调用:
(1)API:应用程序编程接口
(2)一般每个系统调用对应一个封装例程,库再用这些封装例程定义出给用户的API。
3.系统调用的三层皮:
xyz,sysytem_call和sysytem_xyz
(1)中断向量0x80与system_call绑定起来
(2)系统调用号将xyz与sys_xyz关联起来了(使用eax)
三、使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码触发同一个系统调用
1.使用库函数API获取系统当前时间
2.C代码中嵌入汇编代码的写法:
_asm_(
汇编语句模板:
输出部分:
输入部分:
破坏描述部分);
3.使用C代码中嵌入汇编代码触发系统调用获取系统当前时间
任务
(我选择的是2号系统调用fork)
使用库函数API:
编译运行结果:
内嵌汇编:
编译运行结果:
总结:系统调用的工作机制
诸多系统调用可以看作按照序号排好顺序的黑箱,知道了一个系统调用的号,按照其API或者汇编格式的调用方法,
就可以使用这个黑箱的功能,完成一定的任务。而黑箱的内容正是系统给我们提供的服务,帮我们从硬件操作中抽
离出来,提高系统的安全性。