朱明涛 原创作品转载请注明出处   《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

实验要求

1.选择一个系统调用（13号系统调用time除外），系统调用列表参见http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl

2.参考视频中的方式使用库函数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,推荐在实验楼Linux虚拟机环境下完成实验。

实验过程

本次实验选择getpid进行系统调用

1.在实验楼环境中，使用vi getpid.c创建只用C语言编写的调用文件,如图

C语言使用库函数API代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
     pid_t tt;
     tt = getpid();
     printf("%u\n", tt);
     return 0;
}

2.使用vi getpid-asm 创建嵌套有汇编代码的调用文件，如图所示

C代码中嵌入汇编代码

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
     pid_t tt;
     asm volatile (
             "mov $0,%%ebx\n\t"
             "mov $0x14, %%eax\n\t"
             "int $0x80\n\t"
             "mov %%eax, %0\n\t"
             :"=m"(tt)                                                           );
     printf("%u\n", tt);
     return 0;
}

内嵌汇编调用 system_call():系统调用号放入 eax 中,系统调用的参数，按顺序存入相应寄存器中,返回值使用 eax 传递值。

使用中断从用户态进入内核态，中断处理程序SAVE_ALL保存现场，然后进入内核态。

总结

系统调用是用户态和内核态的桥梁，而具体的措施就是中断。
采用内嵌汇编编写的代码，在运行时，通过eax准备系统调用号，使用ebx、ecx等传递具体参数，当触发0x80中断时，经过中断处理程序，进入内核态。

系统调用的三层皮：xyz( API )、system_call( 中断向量 )和 sys_xyz( 服务程序 )。用户态中的 xyz() 函数就是系统调用所对应的系统 API;在这个 API 中将系统调用封装好，并在执行时触发 int 0x80这个中断。这个中断在对应了内核态中的 System_call();System_call() 中可能会执行中断服务程序 sys_xyz()。中断服务完成后有可能会发生进程调度。如果没有发生进程调度，那么执行 iret返回用户态继续执行下面的其他指令。

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