2020-2021-1 20209328 《Linux内核原理与分析》第五周作业

1.实验目的
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，选择一个系统调用（13号系统调用time除外）。
2.实验内容
可以通过/LinuxKernel/linux-3.18.6/arch/x86/syscalls，在里面选择一个系统调用，我选择了64号getppid系统调用。

在选择了64号系统调用后，先man getppid对此函数进行了解。该系统调用用于返回当前进程的父进程进程号数。
函数原型为

编写ppid.c:


内嵌汇编形式调用：

出现问题：

经过李明帅同学教学后，系统调用的返回值放到eax里，把n改成a，编译通过。

3.实验总结
应用程序 (application program)与 库函数 (libc)之间， 系统调用处理函数 ( system call handler )与 系统调用服务例程 ( system call service routine )之间， 均是普通函数调用，应该不难理解。 而 库函数 与 系统调用处理函数 之间，由于涉及用户态与内核态的切换，要复杂一些。
Linux 通过 软中断 实现从 用户态 到 内核态 的切换。 用户态 与 内核态 是独立的执行流，因此在切换时，需要准备 执行栈 并保存 寄存器 。
内核实现了很多不同的系统调用(提供不同功能)，而 系统调用处理函数 只有一个。 因此，用户进程必须传递一个参数用于区分，这便是 系统调用号 ( system call number )。 在 Linux 中， 系统调用号 一般通过 eax 寄存器 来传递。
总结起来， 执行态切换 过程如下：
1.应用程序 在 用户态 准备好调用参数，执行 int 指令触发 软中断 ，中断号为 0x80 ；
2.CPU 被软中断打断后，执行对应的 中断处理函数 ，这时便已进入 内核态 ；
3.系统调用处理函数 准备 内核执行栈 ，并保存所有 寄存器 (一般用汇编语言实现)；
4.系统调用处理函数 根据 系统调用号 调用对应的 C 函数—— 系统调用服务例程 ；
5.系统调用处理函数 准备 返回值 并从 内核栈 中恢复 寄存器 ；
6.系统调用处理函数 执行 ret 指令切换回 用户态 ；