中断INT 0x80的作用

当进程执行系统调用时，先调用系统调用库中定义某个函数，该函数通常被展开成前面提到的_syscallN的形式通过INT 0x80来陷入核心，其参数也将被通过寄存器传往核心。 
在这一部分，我们将介绍INT 0x80的处理函数system_call。 
思 考一下就会发现，在调用前和调用后执行态完全不相同：前者是在用户栈上执行用户态程序，后者在核心栈上执行核心态代码。那么，为了保证在核心内部执行完系 统调用后能够返回调用点继续执行用户代码，必须在进入核心态时保存时往核心中压入一个上下文层；在从核心返回时会弹出一个上下文层，这样用户进程就可以继 续运行。 
那么，这些上下文信息是怎样被保存的，被保存的又是那些上下文信息呢？这里仍以x86为例说明。 
在执行INT指令时，实际完成了以下几条操作： 
（1） 由于INT指令发生了不同优先级之间的控制转移，所以首先从TSS（任务状态段）中获取高优先级的核心堆栈信息（SS和ESP）； 
（2） 把低优先级堆栈信息（SS和ESP）保留到高优先级堆栈（即核心栈）中； 
（3） 把EFLAGS，外层CS，EIP推入高优先级堆栈（核心栈）中。 
（4） 通过IDT加载CS，EIP（控制转移至中断处理函数） 
然后就进入了中断0x80的处理函数system_call了，在该函数中首先使用了一个宏SAVE_ALL，该宏的定义如下所示： 
#define SAVE_ALL \ 
cld; \ 
pushl %es; \ 
pushl %ds; \ 
pushl %eax; \ 
pushl %ebp; \ 
pushl %edi; \ 
pushl %esi; \ 
pushl %edx; \ 
pushl %ecx; \ 
pushl %ebx; \ 
movl $(__KERNEL_DS),%edx; \ 
movl %edx,%ds; \ 
movl %edx,%es; 
该 宏的功能一方面是将寄存器上下文压入到核心栈中，对于系统调用，同时也是系统调用参数的传入过程，因为在不同特权级之间控制转换时，INT指令不同于 CALL指令，它不会将外层堆栈的参数自动拷贝到内层堆栈中。所以在调用系统调用时，必须先象前面的例子里提到的那样，把参数指定到各个寄存器中，然后在 陷入核心之后使用SAVE_ALL把这些保存在寄存器中的参数依次压入核心栈，这样核心才能使用用户传入的参数。 

下面给出system_call的源代码： 
ENTRY(system_call) 
pushl %eax # save orig_eax 
SAVE_ALL 
GET_CURRENT(%ebx) 
cmpl $(NR_syscalls),%eax 
jae badsys 
testb $0x20,flags(%ebx) # PF_TRACESYS 
jne tracesys 
call *SYMBOL_NAME(sys_call_table)(,%eax,4) 
. . . . . . 
在这里所做的所有工作是： 
Ⅰ.保存EAX寄存器，因为在SAVE_ALL中保存的EAX寄存器会被调用的返回值所覆盖； 
Ⅱ.调用SAVE_ALL保存寄存器上下文； 
Ⅲ.判断当前调用是否是合法系统调用（EAX是系统调用号，它应该小于NR_syscalls）； 
Ⅳ.如果设置了PF_TRACESYS标志，则跳转到syscall_trace，在那里将会把当前程挂起并向其父进程发送SIGTRAP，这主要是为了设置调试断点而设计的； 
Ⅴ.如果没有设置PF_TRACESYS标志，则跳转到该系统调用的处理函数入口。这里是以EAX（即前面提到的系统调用号）作为偏移，在系统调用表sys_call_table中查找处理函数入口地址，并跳转到该入口地址。