《linux内核设计与实现》Chapter5章系统调用(笔记)

第5章系统调用

5.0系统调用介绍

（先贴个第一章的图，这样一看，就明白系统调用在哪里了）

作用：

1提供硬件抽象接口

2保证系统稳定性与安全性

3为用户空间&系统提供接口

5.1API、POSIX和C库
一般情况，APP应用程序通过应用程序接口API实现编程，而不是系统调用（因为APP使用API不需要和内核提供的系统调用对应）

总言之：

Unix系统调用提供机制而不提供策略

5.2系统调用（syscalls）
asmlinkage：（限定词）通知编译器仅从栈中提取该函数的参数

sys_xxxx()：系统调用的函数名前加上sys_

1系统调用号——通过寄存器传递（一蛋分配好不再便，否则编译好的APP崩溃）

2syscalls性能——高效快（进程上下文切换快；系统调用处理程序&系统调用简洁）

（说到这里，如果我自己久一点时间再看，肯定也不知到自己说些什么，看不懂没关系，等接触源码的时候就会记住啦）

5.3系统调用处理程序

用户空间程序无法直接执行代码，通过软中断通知内核

system_call()：系统调用处理程序

1指定恰当的系统调用

2参数传递

上面已经说了好多遍咯，通过register传递（为什么？快嘛）

5.4系统调用实现

Linux系统调用实现不太关心与系统调用处理程序之间的关系（问题少年来了，为什么呢？因为Unix系统调用提供机制而不提供策略咯），因此系统调用难在设计和实现

实现第一步：确定系统调用的用途（注意啦，Linux中一个系统调用一个用途）

实现第二步：参数、返回值、错误码力求简洁稳定，恰到好处

实现第三步：设计要通用（通常不会增加系统调用，所以不用我们设计，Linux已经很健壮了）

参数验证：

系统调用必须检测所有参数是否有效，下面给出2个最重要的检查：

1检查用户提供的指针是否有效，接收用户空间必须保证指针：

1.point指向内存区域belongto user space

2.point指向内存区域在process‘saddress space

3.如果是读，则内存标记为可读

而上诉的kernelspace & user space的数据交换通过copy_to_user()| copy_from_user()

2.检查针是否有合法权限

5.5系统调用上下文（syscallscontext）
先来理解下面3个小概念，然后来介绍如何对系统调用进行操作吧：

1kernel执行syscalls时在processcontext，curent指向引发系统调用的process

2processcontext中kernel可以休眠&抢占

3系统调用return时，system_call()负责切换到用户空间并让用户进程继续执行

1.绑定一个系统调用的最后一步

当我编写完系统调用啦，就要注册它：

1.系统调用表中加入表项

2.在<asm/unistd.h>定义支持体系结构(这里不需要太清楚，以后看LDD时会详细说明滴)
3.编译进kernelimage

最后usersapce就可以调用你的系统调用函数啦

(注：嗯嗯，如果实践中能做到这一步，那么你已经是半个Hacker啦)

2.从用户空间访问调用

1.通常syscalls靠libC支持

2.通宏_syscalln()对系统调用直接访问

3.哈哈，最好不要自己建立一个新的系统调用

为什么呀？Linux本来给你提供的系统调用已经非常好用了，而且跟30多年的Unix差不多，所以，上面所说的1，2，3个步骤就可以忽略掉啦。只需要理解它是如何执行，如何调度就好了。

系统调用小结：

执行系统调度的连锁反映：

陷入kernel

传递系统调用号和参数

执行正确的系统调用函数

把返回值带回空间

==========================iam a happy dividing line==========================