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Linux内核设计与实现总结笔记（第五章）系统调用

發布時間：2023/12/2 linux 28 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Linux内核设计与实现总结笔记（第五章）系统调用小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

系統調用

內核提供了用戶進程和內核交互的接口，使得應用程序可以受限制的訪問硬件設備。

提供這些接口主要是為了保證系統穩定可靠，避免應用程序恣意妄行。

一、內核通信

系統調用在用戶空間進程和硬件設備之間添加中間才能。作用有三：

為用戶空間提供一種硬件的抽象接口。無需理會物理結構是怎么樣的。
系統調用保證了系統的穩定和安全。內核可以有選擇的對其訪問進行控制。
每個進程都運行在虛擬系統中，用戶空間和系統的其余部分提供這樣一層公共接口。

二、API、POSIX和C庫

API：應用程序不需要訪問內核，編程接口可以組合成API

POSIX：依據大多數Unix系統接口建立的

C庫：提供了Unix主要API，所有C程序都可以使用C庫

三、系統調用

例如，getpid中的系統調用：

SYSCALL_DEFINE0(getpid) {return task_tgid_vnr(current); //returns current->tgid }

SYSCALL_DEFINE0只是一個宏，它定義一個無參數的系統調用（因此數字0），展開后代碼如下：

asmlinkage long sys_getpid(void)

asmlinkage是一個限定詞，是一個編譯指令，通知編譯器僅從棧中提取該函數的參數。

3.1 系統調用號

在Linux中，每個系統調用被附于一個系統調用號。

系統調用號，一旦分配就不能在更改，否則編譯好的應用程序會崩潰。

Linux中有一個"未實現"系統調用sys_ni_syscall()，會返回-ENOSYS。

內核記錄了系統調用表中所有已注冊過的系統調用的列表，存儲在sys_call_table中。定義于arch/i386/kernel/syscall_64.c

3.2 系統調用的性能

Linux系統調用比其他操作系統執行的要快，上下文切換時間是一個重要的原因，內核都被優化的簡潔高效。

四、系統調用處理程序

通知內核的機制是靠軟中斷實現的：通過引發一個異常來促使系統切換到內核態去執行異常處理程序。

此時的異常處理程序就是系統調用處理程序。程序名字叫system_call()，并且與硬件系統密切相關。

system_call()通過將給定的系統調用號與NR_syscalls作比較來檢查有效性。如果它大于或者等于NR_syscalls，該函數就返回-ENOSYS。否則執行系統調用

call *sys_call_table(, %rax, 8)

4.2 參數傳遞

參數依次用ebx、ecx、edx、esi和edi的順序存放前5個參數。

需要六個或六個以上參數的情況不多見，此時，應該用一個單獨的寄存器存放指向所有這些參數在用戶空間地址的指針。

五、系統調用的實現

怎樣設計和實現一個系統調用是難題所在，而把它加到內核里卻無須太多周折。

5.1 實現系統調用

Linux中不提倡采用多用途的系統調用（一個系統調用通過傳遞不同的參數值來選擇完成不同的工作）。

系統調用的接口應該力求簡介，參數盡可能少。并且力求穩定，不做改動。
設計接口的時候要盡量為將來多做考慮，系統調用設計的越通用越好。
要時刻注意可移植性和健壯性。

5.2 參數驗證

如果用戶將不合法的輸入傳遞給內核，那么系統的安全和穩定將面臨極大的考驗。

最重要的檢查就是檢查用戶提供的指針是否有效，在接收用戶空間的指針之前，內核必須保證：

指針指向的內存區是用戶空間，進程決不能哄騙內核去讀其他進程的數據。
指針知悉將發的內存區域在進程的地址空間里，進程決不能哄騙內核去讀其他進程的數據。
如果是讀，該內存應被標記為可讀；如果是寫，該內存應被標記為可寫；如果可執行，該內存應被標記為可執行。進程不能繞過內存訪問限制。

向用戶空間寫入數據，內核提供了copy_to_user()，第一個參數是進程空間中的目的內存地址。第二個參數是內核空間的源地址，最后一個是數據長度。

從用戶空間讀取數據，內核提供了copy_from_user()，把第二個參數拷貝到第一個參數中，第三個參數是數據長度

SYSCALL_DEFINE4(reboot,int, magic1,int, magic2,unsigned int, cmd,void __user *, arg) {char buffer[256];/* 我們只信任啟動系統的系統管理員 */if(!capable(CAP_SYS_BOOT))return -EPERM;/* 為了安全起見，我們需要"magic"參數 */if(magic1 != LINUX_REBOOT_MAGIC1 ||(magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2 &&magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2A &&magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2B &&magic2 != LINUX_REBOOT_MAGIC2C))return -EINVAL;/* 當未設置pm_power_off時，請不要試圖讓power_off的代碼看起來像是可以停機* 而應該采用更簡單的方式 */if((cmd == LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF) && !pm_power_off)cmd = LINUX_REBOOT_CMD_HALT;lock_kernel();switch(cmd) {case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART:kernel_restart(NULL);break;case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON:C_A_D = 1;break;case LINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF:C_A_D = 0;break;case LINUX_REBOOT_CMD_HALT:kernel_halt();unlock_kernel();do_exit(0);break;case LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:kernel_power_off();unlock_kernel();do_exit(0);break;case LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:if(strncpy_from_user(&buffer[0], arg, sizeof(buffer) - 1) < 0) {unlock_kernel();return -EFAULT;}buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';kernel_restart(buffer);break;default:unlock_kernel();return -EINVAL;}unlock_kernel();return 0; } SYSCALL_DEFINE4

具體capable()的權能和其對應的權限列表，可以在<linux/capability.h>中找到

六、系統上下文調用

在進程上下文中，內核可以休眠（比如系統調用阻塞或顯式調用schedule()的時候），并且可以搶占。

能夠休眠說明系統調用可以使用內核提供，休眠能力能給編程極大便利。

當系統調用返回的時候，控制權任然在system_call()中，最終會負責切換到用戶空間，并且用戶進程繼續執行下去。

6.1 綁定一個系統調用的最后步驟

當編寫完一個系統調用后，把注冊成一個正式的系統調用是件瑣碎的工作：

1）在系統調用表的最后加入一個表項。從0開始算起，系統調用在該表中的位置就是它的系統調用號

2）對于所支持的各種體系結構，系統調用號都必須定義于<asm/unistd.h>中

3）系統調用必須被編譯進內核映象（不能被編譯成模塊）。只要把它放進kernel/下的一個相關的文件中就可以了，比如sys.c包含了各種各樣的系統調用。

文中說在entry.s中，可能是x86結構。然而我看得是4412的內核，在 arch/arm/kernel/call.S ：

/** linux/arch/arm/kernel/calls.S** Copyright (C) 1995-2005 Russell King** This program is free software; you can redistribute it and/or modify* it under the terms of the GNU General Public License version 2 as* published by the Free Software Foundation.** This file is included thrice in entry-common.S*/ /* 0 */ CALL(sys_restart_syscall)CALL(sys_exit)CALL(sys_fork_wrapper)CALL(sys_read)CALL(sys_write) /* 5 */ CALL(sys_open)CALL(sys_close)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_waitpid */CALL(sys_creat)CALL(sys_link) /* 10 */ CALL(sys_unlink)CALL(sys_execve_wrapper)CALL(sys_chdir)CALL(OBSOLETE(sys_time)) /* used by libc4 */CALL(sys_mknod) /* 15 */ CALL(sys_chmod)CALL(sys_lchown16)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_break */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_stat */CALL(sys_lseek) /* 20 */ CALL(sys_getpid)CALL(sys_mount)CALL(OBSOLETE(sys_oldumount)) /* used by libc4 */CALL(sys_setuid16)CALL(sys_getuid16) /* 25 */ CALL(OBSOLETE(sys_stime))CALL(sys_ptrace)CALL(OBSOLETE(sys_alarm)) /* used by libc4 */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_fstat */CALL(sys_pause) /* 30 */ CALL(OBSOLETE(sys_utime)) /* used by libc4 */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_stty */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_getty */CALL(sys_access)CALL(sys_nice) /* 35 */ CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_ftime */CALL(sys_sync)CALL(sys_kill)CALL(sys_rename)CALL(sys_mkdir) /* 40 */ CALL(sys_rmdir)CALL(sys_dup)CALL(sys_pipe)CALL(sys_times)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_prof */ /* 45 */ CALL(sys_brk)CALL(sys_setgid16)CALL(sys_getgid16)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_signal */CALL(sys_geteuid16) /* 50 */ CALL(sys_getegid16)CALL(sys_acct)CALL(sys_umount)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_lock */CALL(sys_ioctl) /* 55 */ CALL(sys_fcntl)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_mpx */CALL(sys_setpgid)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_ulimit */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_olduname */ /* 60 */ CALL(sys_umask)CALL(sys_chroot)CALL(sys_ustat)CALL(sys_dup2)CALL(sys_getppid) /* 65 */ CALL(sys_getpgrp)CALL(sys_setsid)CALL(sys_sigaction)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_sgetmask */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_ssetmask */ /* 70 */ CALL(sys_setreuid16)CALL(sys_setregid16)CALL(sys_sigsuspend)CALL(sys_sigpending)CALL(sys_sethostname) /* 75 */ CALL(sys_setrlimit)CALL(OBSOLETE(sys_old_getrlimit)) /* used by libc4 */CALL(sys_getrusage)CALL(sys_gettimeofday)CALL(sys_settimeofday) /* 80 */ CALL(sys_getgroups16)CALL(sys_setgroups16)CALL(OBSOLETE(sys_old_select)) /* used by libc4 */CALL(sys_symlink)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_lstat */ /* 85 */ CALL(sys_readlink)CALL(sys_uselib)CALL(sys_swapon)CALL(sys_reboot)CALL(OBSOLETE(sys_old_readdir)) /* used by libc4 */ /* 90 */ CALL(OBSOLETE(sys_old_mmap)) /* used by libc4 */CALL(sys_munmap)CALL(sys_truncate)CALL(sys_ftruncate)CALL(sys_fchmod) /* 95 */ CALL(sys_fchown16)CALL(sys_getpriority)CALL(sys_setpriority)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_profil */CALL(sys_statfs) /* 100 */ CALL(sys_fstatfs)CALL(sys_ni_syscall) /* sys_ioperm */CALL(OBSOLETE(ABI(sys_socketcall, sys_oabi_socketcall)))CALL(sys_syslog)CALL(sys_setitimer) /* 105 */ CALL(sys_getitimer)CALL(sys_newstat)CALL(sys_newlstat)CALL(sys_newfstat)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_uname */ /* 110 */ CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_iopl */CALL(sys_vhangup)CALL(sys_ni_syscall)CALL(OBSOLETE(sys_syscall)) /* call a syscall */CALL(sys_wait4) /* 115 */ CALL(sys_swapoff)CALL(sys_sysinfo)CALL(OBSOLETE(ABI(sys_ipc, sys_oabi_ipc)))CALL(sys_fsync)CALL(sys_sigreturn_wrapper) /* 120 */ CALL(sys_clone_wrapper)CALL(sys_setdomainname)CALL(sys_newuname)CALL(sys_ni_syscall) /* modify_ldt */CALL(sys_adjtimex) /* 125 */ CALL(sys_mprotect)CALL(sys_sigprocmask)CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_create_module */CALL(sys_init_module)CALL(sys_delete_module) /* 130 */ CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_get_kernel_syms */CALL(sys_quotactl)CALL(sys_getpgid)CALL(sys_fchdir)CALL(sys_bdflush) /* 135 */ CALL(sys_sysfs)CALL(sys_personality)CALL(sys_ni_syscall) /* reserved for afs_syscall */CALL(sys_setfsuid16)CALL(sys_setfsgid16) /* 140 */ CALL(sys_llseek)CALL(sys_getdents)CALL(sys_select)CALL(sys_flock)CALL(sys_msync) /* 145 */ CALL(sys_readv)CALL(sys_writev)CALL(sys_getsid)CALL(sys_fdatasync)CALL(sys_sysctl) /* 150 */ CALL(sys_mlock)CALL(sys_munlock)CALL(sys_mlockall)CALL(sys_munlockall)CALL(sys_sched_setparam) /* 155 */ CALL(sys_sched_getparam)CALL(sys_sched_setscheduler)CALL(sys_sched_getscheduler)CALL(sys_sched_yield)CALL(sys_sched_get_priority_max) /* 160 */ CALL(sys_sched_get_priority_min)CALL(sys_sched_rr_get_interval)CALL(sys_nanosleep)CALL(sys_mremap)CALL(sys_setresuid16) /* 165 */ CALL(sys_getresuid16)CALL(sys_ni_syscall) /* vm86 */CALL(sys_ni_syscall) /* was sys_query_module */CALL(sys_poll)CALL(sys_nfsservctl) /* 170 */ CALL(sys_setresgid16)CALL(sys_getresgid16)CALL(sys_prctl)CALL(sys_rt_sigreturn_wrapper)CALL(sys_rt_sigaction) /* 175 */ CALL(sys_rt_sigprocmask)CALL(sys_rt_sigpending)CALL(sys_rt_sigtimedwait)CALL(sys_rt_sigqueueinfo)CALL(sys_rt_sigsuspend) /* 180 */ CALL(ABI(sys_pread64, sys_oabi_pread64))CALL(ABI(sys_pwrite64, sys_oabi_pwrite64))CALL(sys_chown16)CALL(sys_getcwd)CALL(sys_capget) /* 185 */ CALL(sys_capset)CALL(sys_sigaltstack_wrapper)CALL(sys_sendfile)CALL(sys_ni_syscall) /* getpmsg */CALL(sys_ni_syscall) /* putpmsg */ /* 190 */ CALL(sys_vfork_wrapper)CALL(sys_getrlimit)CALL(sys_mmap2)CALL(ABI(sys_truncate64, sys_oabi_truncate64))CALL(ABI(sys_ftruncate64, sys_oabi_ftruncate64)) /* 195 */ CALL(ABI(sys_stat64, sys_oabi_stat64))CALL(ABI(sys_lstat64, sys_oabi_lstat64))CALL(ABI(sys_fstat64, sys_oabi_fstat64))CALL(sys_lchown)CALL(sys_getuid) /* 200 */ CALL(sys_getgid)CALL(sys_geteuid)CALL(sys_getegid)CALL(sys_setreuid)CALL(sys_setregid) /* 205 */ CALL(sys_getgroups)CALL(sys_setgroups)CALL(sys_fchown)CALL(sys_setresuid)CALL(sys_getresuid) /* 210 */ CALL(sys_setresgid)CALL(sys_getresgid)CALL(sys_chown)CALL(sys_setuid)CALL(sys_setgid) /* 215 */ CALL(sys_setfsuid)CALL(sys_setfsgid)CALL(sys_getdents64)CALL(sys_pivot_root)CALL(sys_mincore) /* 220 */ CALL(sys_madvise)CALL(ABI(sys_fcntl64, sys_oabi_fcntl64))CALL(sys_ni_syscall) /* TUX */CALL(sys_ni_syscall)CALL(sys_gettid) /* 225 */ CALL(ABI(sys_readahead, sys_oabi_readahead))CALL(sys_setxattr)CALL(sys_lsetxattr)CALL(sys_fsetxattr)CALL(sys_getxattr) /* 230 */ CALL(sys_lgetxattr)CALL(sys_fgetxattr)CALL(sys_listxattr)CALL(sys_llistxattr)CALL(sys_flistxattr) /* 235 */ CALL(sys_removexattr)CALL(sys_lremovexattr)CALL(sys_fremovexattr)CALL(sys_tkill)CALL(sys_sendfile64) /* 240 */ CALL(sys_futex)CALL(sys_sched_setaffinity)CALL(sys_sched_getaffinity)CALL(sys_io_setup)CALL(sys_io_destroy) /* 245 */ CALL(sys_io_getevents)CALL(sys_io_submit)CALL(sys_io_cancel)CALL(sys_exit_group)CALL(sys_lookup_dcookie) /* 250 */ CALL(sys_epoll_create)CALL(ABI(sys_epoll_ctl, sys_oabi_epoll_ctl))CALL(ABI(sys_epoll_wait, sys_oabi_epoll_wait))CALL(sys_remap_file_pages)CALL(sys_ni_syscall) /* sys_set_thread_area */ /* 255 */ CALL(sys_ni_syscall) /* sys_get_thread_area */CALL(sys_set_tid_address)CALL(sys_timer_create)CALL(sys_timer_settime)CALL(sys_timer_gettime) /* 260 */ CALL(sys_timer_getoverrun)CALL(sys_timer_delete)CALL(sys_clock_settime)CALL(sys_clock_gettime)CALL(sys_clock_getres) /* 265 */ CALL(sys_clock_nanosleep)CALL(sys_statfs64_wrapper)CALL(sys_fstatfs64_wrapper)CALL(sys_tgkill)CALL(sys_utimes) /* 270 */ CALL(sys_arm_fadvise64_64)CALL(sys_pciconfig_iobase)CALL(sys_pciconfig_read)CALL(sys_pciconfig_write)CALL(sys_mq_open) /* 275 */ CALL(sys_mq_unlink)CALL(sys_mq_timedsend)CALL(sys_mq_timedreceive)CALL(sys_mq_notify)CALL(sys_mq_getsetattr) /* 280 */ CALL(sys_waitid)CALL(sys_socket)CALL(ABI(sys_bind, sys_oabi_bind))CALL(ABI(sys_connect, sys_oabi_connect))CALL(sys_listen) /* 285 */ CALL(sys_accept)CALL(sys_getsockname)CALL(sys_getpeername)CALL(sys_socketpair)CALL(sys_send) /* 290 */ CALL(ABI(sys_sendto, sys_oabi_sendto))CALL(sys_recv)CALL(sys_recvfrom)CALL(sys_shutdown)CALL(sys_setsockopt) /* 295 */ CALL(sys_getsockopt)CALL(ABI(sys_sendmsg, sys_oabi_sendmsg))CALL(sys_recvmsg)CALL(ABI(sys_semop, sys_oabi_semop))CALL(sys_semget) /* 300 */ CALL(sys_semctl)CALL(sys_msgsnd)CALL(sys_msgrcv)CALL(sys_msgget)CALL(sys_msgctl) /* 305 */ CALL(sys_shmat)CALL(sys_shmdt)CALL(sys_shmget)CALL(sys_shmctl)CALL(sys_add_key) /* 310 */ CALL(sys_request_key)CALL(sys_keyctl)CALL(ABI(sys_semtimedop, sys_oabi_semtimedop)) /* vserver */ CALL(sys_ni_syscall)CALL(sys_ioprio_set) /* 315 */ CALL(sys_ioprio_get)CALL(sys_inotify_init)CALL(sys_inotify_add_watch)CALL(sys_inotify_rm_watch)CALL(sys_mbind) /* 320 */ CALL(sys_get_mempolicy)CALL(sys_set_mempolicy)CALL(sys_openat)CALL(sys_mkdirat)CALL(sys_mknodat) /* 325 */ CALL(sys_fchownat)CALL(sys_futimesat)CALL(ABI(sys_fstatat64, sys_oabi_fstatat64))CALL(sys_unlinkat)CALL(sys_renameat) /* 330 */ CALL(sys_linkat)CALL(sys_symlinkat)CALL(sys_readlinkat)CALL(sys_fchmodat)CALL(sys_faccessat) /* 335 */ CALL(sys_pselect6)CALL(sys_ppoll)CALL(sys_unshare)CALL(sys_set_robust_list)CALL(sys_get_robust_list) /* 340 */ CALL(sys_splice)CALL(sys_sync_file_range2)CALL(sys_tee)CALL(sys_vmsplice)CALL(sys_move_pages) /* 345 */ CALL(sys_getcpu)CALL(sys_epoll_pwait)CALL(sys_kexec_load)CALL(sys_utimensat)CALL(sys_signalfd) /* 350 */ CALL(sys_timerfd_create)CALL(sys_eventfd)CALL(sys_fallocate)CALL(sys_timerfd_settime)CALL(sys_timerfd_gettime) /* 355 */ CALL(sys_signalfd4)CALL(sys_eventfd2)CALL(sys_epoll_create1)CALL(sys_dup3)CALL(sys_pipe2) /* 360 */ CALL(sys_inotify_init1)CALL(sys_preadv)CALL(sys_pwritev)CALL(sys_rt_tgsigqueueinfo)CALL(sys_perf_event_open) /* 365 */ CALL(sys_recvmmsg)CALL(sys_accept4)CALL(sys_fanotify_init)CALL(sys_fanotify_mark)CALL(sys_prlimit64) /* 370 */ CALL(sys_name_to_handle_at)CALL(sys_open_by_handle_at)CALL(sys_clock_adjtime)CALL(sys_syncfs)CALL(sys_sendmmsg) /* 375 */ CALL(sys_setns) #ifndef syscalls_counted .equ syscalls_padding, ((NR_syscalls + 3) & ~3) - NR_syscalls #define syscalls_counted #endif .rept syscalls_paddingCALL(sys_ni_syscall) .endr syscall表

要把新的系統調用加到這個表的末尾。

接下來我們要把系統調用號加入到<asm/unistd.h>中，它的格式如下：

/** This file contains the system call numbers.*/#define __NR_restart_syscall (__NR_SYSCALL_BASE+ 0) #define __NR_exit (__NR_SYSCALL_BASE+ 1) #define __NR_fork (__NR_SYSCALL_BASE+ 2) #define __NR_read (__NR_SYSCALL_BASE+ 3) #define __NR_write (__NR_SYSCALL_BASE+ 4) #define __NR_open (__NR_SYSCALL_BASE+ 5) #define __NR_close (__NR_SYSCALL_BASE+ 6)#define __NR_name_to_handle_at (__NR_SYSCALL_BASE+370) #define __NR_open_by_handle_at (__NR_SYSCALL_BASE+371) #define __NR_clock_adjtime (__NR_SYSCALL_BASE+372) #define __NR_syncfs (__NR_SYSCALL_BASE+373) #define __NR_sendmmsg (__NR_SYSCALL_BASE+374) #define __NR_setns (__NR_SYSCALL_BASE+375) asm/unistd.h

加入一項比如：#define __NR_foo 338

4）然后它是實現函數，可以放在最緊密關聯的代碼中去。比如功能和調度相關，可以放在sched.c中

#include <asm/page.h> /** sys_foo - 每個人喜歡的系統調用*/ asmlinkage long sys_foo(void) {return THREAD_SIZE; } sys_foo

6.2 用戶空間訪問系統調用

通常，系統調用靠C庫支持。用戶程序通過包含標準頭文件并和C庫鏈接，就可以使用系統調用。

Linux本身提供共了一組宏，用于直接對系統調用進行訪問。它會設置好寄存器并調用陷入指令。這些宏是_syscalln()，其中n范圍是0到6，代表需要傳遞給系統調用的參數個數。

long open(const char *filename, int flags, int mode) /* 而不靠庫支持，直接調用從此系統調用的宏形式為 */ #define NR_open 5 _syscall3(long, open, const char *, filename, int, flags, int, mode) /* 這樣應用程序就可以直接使用open */ open系統調用例子

對于每個宏來說，都有2+2xn個參數。第一個參數對應著系統調用的返回值類型。第二個參數是系統調用的名稱。再以后是按照系統調用參數的順序排列的每個參數的類型和名稱。

然后是foo()調用的測試代碼：

#define __NR_foo 283 __syscall0(long, foo)int main() {long stack_size;stack_size = foo();printf("The kernel stack size is %ld\n", stack_size);return 0; } __NR_foo

6.3 為什么不通過系統調用的方式實現

盡管建立一個新的系統調用非常容易，但不提倡這么做。通常都會有更好的辦法用來代替新建一個系統調用以作實現。

建立一個新的系統調用的好處：

系統調用創建容易且使用方便。
Linux系統調用的高性能顯而易見。

問題是：

你需要一個系統調用號，而這個需要一個內核在處于開發版本的時候由官方分配給你
系統調用被加入穩定內核后就被固化了，為了避免應用程序的崩潰，它的接口不允許做改動
需要將系統調用分別注冊到每個需要支持的體系結構中去
在腳本中不容易條用系統調用，也不能從文件系統直接訪問系統調用
由于你需要系統調用號，因此在主內核樹之外是很難維護和使用系統調用的
如果僅僅進行簡單的信息交換，系統調用就大材小用了

替代方法：

實現一個設備節點，并對此實現read()和write()。使用ioctl()對特定的設置進行操作或者對特定的信息進行檢索。
像信號量這樣的某些接口，可以用文件描述符來表示，因此就可以按上述方式對其進行操作。
把增加的信息作為一個文件放在sysfs的合適位置。

轉載于:https://www.cnblogs.com/ch122633/p/9982521.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux内核设计与实现总结笔记（第五章）系统调用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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