系统调用

在電腦科學中,應用程式用來向作業系統或其他應用程式請求服務的機制

电脑中,系统调用(英语:system call),指运行在用户空间程序操作系统内核请求需要更高权限运行的服务。系统调用提供用户程序与操作系统之间的接口。大多数系统交互式操作需求在内核态执行。如设备IO操作或者进程间通信。

系统调用(system calls), Linux内核, GNU C库(glibc).

用户空间(用户态)和内核空间(内核态)

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操作系统的进程空间可分为用户空间内核空间,它们需要不同的执行权限。其中系统调用运行在内核空间

库函数

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系统调用和普通库函数调用非常相似,只是系统调用由操作系统内核提供,运行于内核核心态,而普通的库函数调用由函数库或用户自己提供,运行于用户态。

典型实现(Linux)

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Linux 在x86上的系统调用通过 int 80h 实现,用系统调用号来区分入口函数。操作系统实现系统调用的基本过程是:

  1. 应用程序调用库函数(API);
  2. API 将系统调用号存入 EAX,然后通过中断调用使系统进入内核态;
  3. 内核中的中断处理函数根据系统调用号,调用对应的内核函数(系统调用);
  4. 系统调用完成相应功能,将返回值存入 EAX,返回到中断处理函数;
  5. 中断处理函数返回到 API 中;
  6. API 将 EAX 返回给应用程序。

应用程序调用系统调用的过程是:

  1. 把系统调用的编号存入 EAX;
  2. 把函数参数存入其它通用寄存器;
  3. 触发 0x80 号中断(int 0x80)。