系统调用宏SYSCALL_DEFINE

本文讲解x86中系统调用的过程，以read系统调用为例。

1.系统调用号：arch/x86/include/asm/unistd_64.h

#define __NR_read				0
__SYSCALL(__NR_read, sys_read)

2.系统调用表：sys_call_table

内核记录了系统调用表中所有已注册过的系统调用的列表，存储在sys_call_table中。它与体系结构有关，一般在entry.s中定义。
3. 用户从用户空间通过软中断，使用系统调用的过程：sys_call_table[__NR_read] = sys_read

如图，原图来源与博文[1]:

4. sys_read函数实现

<span style="font-size:18px;">asmlinkage long sys_read(unsigned int fd, char __user *buf, size_t count);</span>

在kernel里是用SYSCALL_DEFINE这个宏来实现这个函数。
5. SYSCALL_DEFINE（include/linux/syscalls.h）

#define SYSCALL_DEFINE1(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(1, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE2(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(2, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE3(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(3, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE4(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(4, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE5(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(5, _##name, __VA_ARGS__)
#define SYSCALL_DEFINE6(name, ...) SYSCALL_DEFINEx(6, _##name, __VA_ARGS__)

#define SYSCALL_DEFINEx(x, sname, ...)				\
	__SYSCALL_DEFINEx(x, sname, __VA_ARGS__)
#endif

#define __SYSCALL_DEFINEx(x, name, ...)					\
	asmlinkage long sys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__));		\
	static inline long SYSC##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__));	\
	asmlinkage long SyS##name(__SC_LONG##x(__VA_ARGS__))		\
	{								\
		__SC_TEST##x(__VA_ARGS__);				\
		return (long) SYSC##name(__SC_CAST##x(__VA_ARGS__));	\
	}								\
	SYSCALL_ALIAS(sys##name, SyS##name);				\
	static inline long SYSC##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))

#else /* CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS */

#define __SYSCALL_DEFINEx(x, name, ...)					\
	asmlinkage long sys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))

#endif /* CONFIG_HAVE_SYSCALL_WRAPPERS */

所以:

<span style="font-size:18px;">asmlinkage long sys_read(unsigned int fd, char __user *buf, size_t count);</span>

在内核的实现是: (fs/read_write.c)

SYSCALL_DEFINE3(read, unsigned int, fd, char __user *, buf, size_t, count)
{
	struct file *file;
	ssize_t ret = -EBADF;
	int fput_needed;

	file = fget_light(fd, &fput_needed);
	if (file) {
		loff_t pos = file_pos_read(file);
		ret = vfs_read(file, buf, count, &pos);
		file_pos_write(file, pos);
		fput_light(file, fput_needed);
	}

	return ret;
}

参考博文：

[1]: http://blog.chinaunix.net/uid-14735472-id-2930265.html