第四周 使用API和C编码中的嵌入式汇编 来应用同一个系统调用

路过的小游侠+ 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前言

这周研究了 系统调用，程序员一般通过库函数与系统调用打交道。
理解用户态和内核态：对应不同级别的执行级别。内核态比用户态的权限高。提高了系统稳定性。
Linux使用了x86的0级和3级权限。（32位）用户态只能访问0-0xbfffffff的地址空间
一般使用中断进入内核态。此时，需要保存用户态的寄存器，(int指令)

实验

先是完成了演示实验13系统调用 sys_time

演示实验



使用库函数API 使用系统调用

在链接http://codelab.shiyanlou.com/xref/linux-3.18.6/arch/x86/syscalls/syscall_32.tbl#29

中选择编号20的系统调用getpid（）

完成c语言代码，并且运行

代码内容

printf("the pid now is %d\n",getpid());

调用API的结果



3 使用内联汇编完成系统调用

汇编代码

mov $0,%%ebx    //ebx清零
mov $0x14,%%eax //系统调用号20对应16位为0x14，放入eax
int $0x80       //中断，进入内核态，有个返回值在eax中
mov %%eax,%0    //eax值放入%0中，对应i
:"=m"(i)        //i放入内存存储中

总结：

汇编代码让我们更清楚的知道从用户态到内核态的过程，了解了API的桥梁作用。

系统调用过程

（1） 首先用户调用API

（2） 在API的具体实现里面会调用20号系统调用，使用int $80软中断进入内核态

（3） 此时会压入用户的栈顶地址，当前状态字，和CS:EIP。

（4） 然后使用SAVE ALL保存现场，内核进程根据用户的系统调用号，查找系统调用表(sys_call_table)，找到中断处理子程序的地址，并且进入内核函数

（5） 完成调用中断处理子程序后，使用RESTORE ALL还原现场，返回调用的用户态空间