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一、與內核通信

系統(tǒng)調用：用戶控件進程和硬件設備之間添加了一個中間層

系統(tǒng)調用的三個主要作用：

為用戶空間提供了一種硬件的抽象接口

系統(tǒng)調用保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全

每個進程都運行在虛擬系統(tǒng)中，而在用戶控件和系統(tǒng)的其余部分提供這樣一層公共接口

注意：在Linux中，系統(tǒng)調用是用戶控件訪問內核的唯一手段；除異常和陷入外，他們是內核唯一的合法入口。

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二、API、POSIX和C庫

POSIX-Unix世界中最流行的應用編程接口是給予POSIX標準的。
Linux的系統(tǒng)調用作為C庫的一部分提供。
C庫實現了Unix系統(tǒng)的主要API，包括標準C庫函數和系統(tǒng)調用接口，即POSIXdM大部分API。

Unix的接口設計——“提供機制而不是策略”

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三、系統(tǒng)調用

（一）要訪問系統(tǒng)調用（syscall），通常通過C庫中定義的函數調用來進行系統(tǒng)調用。

（二）系統(tǒng)調用通過返回一個long型的返回值來表示成功或者錯誤?，用一個負的返回值來表明錯誤，返回0代表成功。系統(tǒng)調用出現錯誤的時候會把錯誤碼寫入errno全局變量 ，?通過perror()庫函數可以把該變量翻譯成用戶可以理解的錯誤字符串

（三）定義系統(tǒng)調用：asmlinkage?long?sys_getpid(void) ?（asmlingkage是一個編譯指令，通知編譯器僅從棧中提取該函數的參數。所有的系統(tǒng)調用都需要這個限定詞。 其次， 返回值long。 為了保證32位和64位系統(tǒng)的兼容，系統(tǒng)調用在用戶空間返回值int，內核空間long 。最后，注意系統(tǒng)調用getpid()在內核中被定義成sys_getpid().

系統(tǒng)調用號：

每個系統(tǒng)調用號獨一無二，一旦分配就不能再有任何變更。
執(zhí)行系統(tǒng)調用時，通過系統(tǒng)調用號指明，進程不會提及系統(tǒng)調用的名稱。
未實現系統(tǒng)調用——sys_ni_syscall()，返回-ENOSYS，針對無用的系統(tǒng)調用。

系統(tǒng)調用的性能：

設計原則：簡潔、高效

原因：

• 上下文切換時間短
• 系統(tǒng)調用處理程序和每個系統(tǒng)調用本身都很簡潔

四、系統(tǒng)調用處理程序

通知內核的機制是軟中斷：通過引發(fā)一個異常來促使系統(tǒng)切換到內核態(tài)中去執(zhí)行異常處理程序，即系統(tǒng)調用處理程序system_call()。

中斷號128，指令如下：int?128 或者?int?0x80 退出是iret

（一）指定恰當的系統(tǒng)調用

• eax寄存器：將系統(tǒng)調用號傳遞給內核
• system_call()：與NR_syscall比較，檢查有效性
• call *sys_call_table(,%rax,8)：執(zhí)行相應的系統(tǒng)調用

（二）參數傳遞

• x86系統(tǒng)，ebx,ecx,edx,esi,edi按順序存放前五個參數。
• 需要6個及以上參數，應用一個單獨的寄存器存放指向這些參數在用戶空間地址的指針。
• 返回值存放在eax。

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轉載于:https://www.cnblogs.com/20135223heweiqin/p/5300215.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《LINUX内核设计与实现》第五章学习总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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