armlinux平台调用说明四、系统调用的实现

armlinux平台调用说明四、系统调用的实现 系统调用利用了ARM体系结构中的软件中断，软件中断和我们常说的中断（硬件中断）不同之处在于———它是通过软件指令触发而并非外设，也就是说由编程人员发出的一种异常；具体地讲就是调用SWI汇编指令（x86上int $0x80），这条汇编指令将产生向量为128的编程异常，ARM从用户模式切入管理模式、并强制R15-PC(程序计数器)为0x0000 0008，Linux从用户态进入内核态。见：《ARM与Linux些许问题》第一章：ARM工作模式
之所以系统调用需要借助异常实现；是因为当用户态的进程调用一个系统调用时，CPU便被切换到内核态执行内核函数。我们前边分析ARM体系结构部分已经讲过进入内核态——ARM高特权模式，必须经过系统的门机制——异常（SWI汇编指令（x86上int $0x80等）；其他异常用户空间无法利用，都是由内核使用的。）。
1.SWI汇编指令（x86上int $0x80）指令的目的是产生一个编号为128的编程异常，这个编程异常对应中断描述符表IDT中的第128项——也就是对应的系统门描述符。门描述符中含有一个预设的内核空间地址，它指向了系统调用处理程序：vector_SWI()（x86上system_call()）。注意：不是系统调用服务程序本身。
即：系统命令——>用户编程API——>系统调用(调用SWI汇编指令异常)——>系统调用处理函数(vector_SWI)——>具体的系统调用服务程序。其中蓝色部分是内核态函数。
2.所有的用户空间系统调用函数都是通过调用SWI汇编指令（x86上int $0x80）异常、进入内核态，此时、ARM默认从某一固定地址执行程序（vector_SWI()（x86上system_call()）的地址）。vector_SWI()（x86上system_call()）这个内核函数又怎样分发这些系统调用到各自的内核服务程序中呢？Linux为每个系统调用都进行了编号（0——_NR_syscall）；同时在内核中保存一张系统调用表，该表中保存了系统调用编号和其对应的服务例程。因此，在系统调用通过门陷入内核前，需要把系统调用号一并传入内核。这个传递工作是通过把系统调用号装入相应寄存器实现的。
有了如上的分析：系统调用处理程序vector_SWI()（x86上system_call()）一旦运行；就可以从相应寄存器中得到数据，然后再去系统调用表中寻找相应的服务例程了。
注意：除了系统调用号之外，有的系统调用还需要传递一些参数给内核；这是Linux在vector_SWI()（x86上system_call()）调用时将参数等值传入其他寄存器。
内核系统服务例程结束时，system_call(）从相应寄存器中获得系统调用返回值，并把这个返回值放在曾保存用户态相应寄存器栈单元的那个位置；然后跳转到ret_from_sys_call()，终止系统调用处理程序的执行。
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