使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用
潘俊洋
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《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用。 Linux内核中设置了一组用于实现各种系统功能的子程序，称为系统调用。用户可以通过系统调用命令在自己的应用程序中调用它们。从某种角度来看，系统调用和普通的函数调用非常相似。区别仅仅在于，系统调用由操作系统核心提供，运行于核心态；而普通的函数调用由函数库或用户自己提供，运行于用户态。
fork函数
本次实验选择fork系统调用，其系统调用号为：
2 i386 fork sys_fork stub32_fork
以下参考jason314的博客。 一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值：
- 在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
- 在子进程中，fork返回0；
- 如果出现错误，fork返回一个负值；
在fork函数执行完毕后，如果创建新进程成功，则出现两个进程，一个是子进程，一个是父进程。在子进程中，fork函数返回0，在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID。我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。 引用一位网友的话来解释fpid的值为什么在父子进程中不同。“其实就相当于链表，进程形成了链表，父进程的fpid(p 意味point)指向子进程的进程id, 因为子进程没有子进程，所以其fpid为0。
嵌入式汇编:
volatile 关键字表示禁止编译器优化，然后把 ebx 寄存器清零，把第 2 号系统调用赋给 eax 寄存器，然后再调用0x80 号系统中断，最后把 eax 的值赋给第 0 个变量，即下面的 fpid 变量。
运行这段函数，并与使用 C 语言实现的系统调用进行对比。如上图所示，二者运行结果完全相同。
一般来说，完成系统调用需要3层，第一层是用户函数，第二层库函数，第三层是内核。三层之间的关系是，用户函数调用库函数提供的API API中封装了调用sysem_call的代码。最后才是执行内核。第二层会把系统调用号放在eax寄存器中，这时进程会跳到的内核叫做sysem_call的位置。这个过程检查系统调用号（系统调用号告诉内核进程请求哪种服务），ebx、ecx、edx、esi和edi 来依次传递服务所需要的参数（最多五个参数），当系统调用返回时，返回值存放在 eax 中。
