Linux内核设计第四周——扒开系统调用三层皮

Posted 2020-06-26

Linux内核设计第四周——扒开系统调用三层皮

by苏正生

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《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

一、知识点整理

1.用户态 内核态和中断处理程序

我们一般使用系统调用一般通过库函数的方式

• 用户态和内核态的区分：

  【CPU有不同的执行级别，高执行级别下，代码可以执行特权指令，访问任何的物理地址；低执行级别下，就会受到一定的限制。（处于系统安全和稳定的目的）Intel X86 CPU有四种不同的执行级别0-3；linux只使用了其中的0级和3级分别来表示内核态和用户态。】

  显著地区分：cs寄存器的最低两位表明了当前代码的特权级
  在linux中，地址空间是一个显著地标志：

  0xc0000000以上的地址空间只能在内核态下访问，
  0xc00000000——0xbfffffff的地址空间两种状态下都可以访问。

中断发生过程：

1. 中断处理是从用户态进入内核态的主要方式，同时，系统调用只是一种特殊的中断。

2. 中断发生后第一件事就是保存现场：

3. 中断/int指令会在堆栈上保存一些寄存器的值（用户态栈顶地址、当时的状态字、当时cs：eip的值）

4. 中断结束前第一件事就是恢复现场。
   save_all:
   内核代码，完成中断服务。

2.系统调用概述和系统调用的三层皮：

系统调用：用用户态进程和硬件设备进行交互提供了一组接口。