《内核设计与实现》第五章读书笔记
《内核设计与实现》第五章读书笔记
第五章：系统调用
用户进程与内核的接口：是用户进程与内核的使者。
5.1 与内核通信
用户空间进程和硬件设备之间中间层——系统调用
作用： 1为用户空间提供一种硬件的抽象接口；
2保证系统的稳定安全（对权限访问等的裁决）
3是用户空间访问内核的唯一手段（出异常和陷入），是内核唯一的合法入口。
5.2 API,POSIX和C库
5.3 系统调用
访问系统调用，通过C库中定义的函数调用进行。
系统调用在出错时，C库会把错误码写入errno全局变量。
为保证32位和64位系统的兼容，系统调用在用户空间和内核空间有不同的返回值类型。
5.3.1系统调用号
每个系统调用一个系统调用号。，用来关联系统滴啊用。
进程不会提及系统调用的名称。
专门针对无效的系统调用：sys_ni_syscall()
5.3.2系统调用性能
比其他操作系统执行得快。
原因：很短的上下文切换时间
5.4 系统调用的实现
应用程序应该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）。
5.4.1制定恰当的系统调用
系统调用号通过eax传递给内核。
5.4.2参数传递
ebx,ecx,edx,esi,edi按照顺序存放前五个参数。
需要六个或六个以上参数时，应用一个单独的寄存器存放指向所有参数在用户空间地址的指针。
返回值用eax
5.5系统调用的实现
5.5.1实现系统调用
明确用户，确定调用参数，返回值和错误码。
5.5.2参数验证
接收用户空间的指针前，内核保证：
指针指向的内存区域属于用户空间
指针指向的内存区在进程的地址空间里
进程不能绕过内存访问限制
5.6系统调用上下文
内核在执行系统调用时处于进程上下文。
进程上下文中，内核可休眠（系统调用阻塞或显式调用schedule()时）并可以被抢占。
系统调用返回时，控制权仍在system_call（），最终负责切换到用户空间，并让用户进程继续执行下去。
5.6.1绑定一个系统调用的最后步骤
系统调用表加入一个表项
系统调用号定义<asm/unistd.h>
必须编译进内核映象
5.6.2从用户空间访问系统调用
系统调用靠C库支持。
Linux提供一组宏，用户直接对系统调用进行访问。每个宏都有2+2*n个参数。
