sysytemcall

System

系统调用（System Call）是操作系统提供给应用程序的一组接口，用于执行需要特权级别（例如内核级别）权限的操作，比如文件操作、网络通信、进程管理等。系统调用充当了用户程序与操作系统内核之间的桥梁，允许用户程序请求内核来执行某些任务。

以下是系统调用的一些常见示例：

文件操作： 打开、关闭、读取、写入、创建、删除文件等。

进程管理： 创建、终止、等待、挂起、恢复进程等。

内存管理： 分配和释放内存、映射文件到内存、更改内存保护权限等。

网络通信： 创建套接字、发送和接收数据、建立网络连接等。

设备控制： 控制设备，如打印机、磁盘驱动器、串口等。

时间管理： 获取当前时间、设置定时器、等待一段时间等。

用户管理： 用户身份验证、权限管理等。

过程

• 选择系统调用号： 用户空间程序需要执行特定的系统调用时，首先要确定所需的系统调用号。每个系统调用都有一个唯一的号码，由操作系统内核定义。这个号码存储在通用寄存器 RAX 中。

• 设置参数： 用户空间程序将系统调用所需的参数存储在一组通用寄存器中，具体寄存器的选择和数量根据系统调用的不同而有所不同。通常，前六个参数被存储在 RDI、RSI、RDX、R10、R8 和 R9 寄存器中。

• 触发系统调用： 用户空间程序使用 syscall 指令来触发系统调用。该指令将控制权从用户模式切换到内核模式，并将寄存器状态保存在内核栈中。

• 内核中的系统调用处理程序： 一旦控制权切换到内核模式，内核会根据 RAX 中的系统调用号找到相应的系统调用处理程序。这个处理程序会根据参数执行相应的操作，如读写文件、创建进程等。

• 系统调用处理程序的执行： 内核中的系统调用处理程序执行所需的操作，可以访问用户空间内存中的数据，并根据参数执行相应的任务。

• 返回结果： 处理程序执行完后，将结果存储在 RAX 寄存器中，然后通过 syscall 指令返回到用户空间。

• 返回用户空间： 控制权返回到用户空间，用户程序可以检查 RAX 中的结果来了解系统调用的执行情况。