system_call的处理过程

二. 系统调用在内核代码中的处理过程

1.系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

整个系统调用过程中，时间很重要。
以system_call为例，int 0x80指令与sys_call是通过中断向量联系起来的，而API和对应的sys是通过系统调用号联系起来的

用户态时，系统调用xyz()使用int 0x80，它对应调用system_call

右边的处理过程（汇编代码）非常重要，通过系统调用号匹配起来

2.系统调用机制的初始化

trap_init函数里面有一个set_system_trap_gate函数，其中涉及到了系统调用的中断向量SYSCALL_VECTOR和汇编代码入口system_call，一旦执行int 0x80，CPU直接跳转到system_call来执行。

3.简化后便于理解的system_call伪代码

1. systemcall的位置就在ENTRY（systemcall）处，其他中断的处理过程与此类似。

• SAVE_ALL：保存现场

• call *sys_call_table(,%eax,4)调用了系统调度处理函数，eax存的是系统调用号，是实际的系统调度程序。
  • sys_call_table：系统调用分派表

• syscall_after_all：保存返回值

• 若有sys_exit_work，则进入sys_exit_work:会有一个进程调度时机。
  • work_pending -> work_notifysig，用来处理信号
    • 可能call schedule：进程调度代码
    • 可能跳转到restore_all，恢复现场。

• 若无sys_exit_work，就执行restore_all恢复，返回用户态。

• INTERRUPT_RETURN <=> iret，结束。

伪代码简化了下

SAVE_ALL与sys_call_table系统调用分派表，对应的处理函数分别是：

sys_call_table(,%eax,4)

JMP(EAX*4 + system_xxx)

1.在系统调用返回之前，可能发生进程调度，进程调度里就会出现进程上下文的切换
2.进程间通信可能有信号需要处理

4.简单浏览system_call到iret之间的主要代码

1. SAVE_ALL：保存现场
2. syscall_call:调用了系统调用处理函数
3. restore all：恢复现场（因为系统调用处理函数也算是一种特殊的“中断”）
4. syscallexitwork：如3.中所述
5. INTERRUPT RETURN：也就是iret，系统调用到此结束

三.system_call到iret过程流程图

等会看下视频补张图

三、总结

（一）从系统调用处理过程到一般的中断处理过程

1. 保存现场

• 在系统调用时，用SAVE_ALL来保存系统调用时的上下文。
• 中断处理的第一步也是要保存中断程序现场。
• 中断处理完之后，可以返回到原来被中断的地方，在原有的运行环境下继续正确的执行下去。

2. 确定中断信息

• 在系统调用中，需要将系统调用号通过eax传入，通过sys_call_table查询到调用的系统调用，然后跳转到相应的程序进行处理。
• 中断处理时系统也需要有一个中断号，通过检索中断向量表，了解中断的类型和设备。

3. 处理中断

• 跳转到相应的中断处理程序后，对中断进行处理。

4. 返回

• 系统调用时最后要restore_all恢复系统调用时的现场，并用iret返回用户态。
• 同样，执行完中断处理程序，内核也要执行特定指令序列，恢复中断时现场，并使得进程回到用户态。

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