用户空间的程序无法直接执行内核代码.它们不能直接调用内核空间中的函数,因为内核驻留在受保护的地址空间上.如果进程可以直接在内核的地址空间上读写的话,系统的安全性和稳定性将不复存在.       所以,应用程序应该以某种方式通知系统,告诉内核自己需要执行一个系统调用,希望系统切换到内核态,这样内核就可以代表应用程序在内核空间执行系统调用.       通知内核的机制是靠软中断实现的:通过引发一个异常来促使系统切换到内核态去执行异常处理程序.此时的异常处理程序实际上就是系统调用处理程序.…

本文介绍了系统调用的一些实现细节.首先分析了系统调用的意义,它们与库函数和应用程序接口(API)有怎样的关系.然后,我们考察了Linux内核如何实现系统调用,以及执行系统调用的连锁反应:陷入内核,传递系统调用号和参数,执行正确的系统调用函数,并把返回值带回用户空间.最后讨论了如何增加系统调用,并提供了从用户空间访问系统调用的简单例子. 参考 <Linux内核设计与实现>读书笔记(五)- 系统调用 系统调用概述 计算机系统的各种硬件资源是有限的,在现代多任务操作系统上同时运行的多个进程都需要访问…

第五章系统调用 系统调用是用户进程与内核进行交互的接口.为了保护系统稳定可靠,避免应用程序恣意忘形. 5．1与内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备间添加了一个中间层, 作用:为用户空间提供了一种硬件的抽象接口:保证了系统的稳定和安全,避免应用程序不正确使用硬件,窃取其他进程的资源,或做出危害系统的行为:为了实现多任务和虚拟内存. Linux提供的系统调用比大部分操作系统少得多. 5.2 API.POSIX.和C库 一个API定义了一组应用程序使用的编程接口.(API和系统调用不是一一对应)…

张雨梅   原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-10000 1.linux的的用户态与内核态 Intel x86架构的CPU有0~3四种执行级别,0级最高,3级最低,  linux只使用0级和3级,分别表示内核态和用户态.linux中,只有内核态能访问逻辑地址为0xc0000000以上的空间.执行一个程序时,大部分时间是运行在用户态下的,在其需要操作系统帮助完成某些它没有权力和能力完成的工作时就会…

20135125陈智威 原创作品转载请注明出处 <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ” 实验目的: 通过以一个简单的menu小程序,跟踪系统调用的过程,分析与总结系统调用的机制和三层进入的过程. 实验原理: 系统调用是通过软中断指令 INT 0x80 实现的,而这条INT 0x80指令就被封装在C库的函数中.(软中断和我们常说的硬中断不同之处在于,软中断是由指令触发的,而不是由硬件外设引起的.)IN…

实验目的阅读 Linux 内核源代码,通过添加一个简单的系统调用实验,进一步理解Linux操作系统处理系统调用的统一流程.通过用kernel module的方法来实现一个系统调用实验,进一步理解Linux的内核模块和Linux系统调用机制,对通过module方法添加一个系统调用的步骤有所了解.实验内容1.在现有的系统中添加一个不用传递参数的系统调用.调用这个系统调用,使用户的uid变成0.2.用kernel module的方法来实现一个系统调用实验提示 1怎么样?觉得困难还是觉得太简单?我们首先…

“平安的祝福 + 原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ” 一.基本概念 1.1API和系统调用区别: API只是一个函数定义:系统调用通过软中断向内核发出一个明确的请求. Libc库定义的一些API引用了封装例程(wrapper routine,唯一目的就是发布系统调用):一般每个系统调用对应一个封装例程:库再用这些封装例程定义出给用户的API 1.2大部分封装例程返回一…

一.原理总结 本周老师讲的内容主要包括三个方面,用户态.内核态和中断,系统调用概述,以及使用库函数API获取系统当前时间.系统调用是操作系统为用户态进程与硬件设备进行交互提供的一组接口,也是一种特殊的中断,可使用户态切换到内核态.当用户态进程调用一个系统调用时,CPU切换到内核态并开始执行一个内核函数. 1.用户态.内核态和中断 内核态:一般现代CPU有几种指令执行级别.在高执行级别下,代码可以执行特权指令,访问任意的物理地址,这种CPU执行级别对应着内核态 用户态:在相应的低级别执行状态下,代…

一 用户空间和内核空间 Linux内核将这4G字节虚拟地址空间的空间分为两部分: l  将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF),供内核使用,称为“内核空间”. l  将较低的3G字节(从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF),供各个进程使用,称为“用户空间). 因为每个进程可以通过系统调用进入内核,因此Linux内核由系统内的所有进程共享.于是从具体进程的角度来看, 每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间.如此划分提供对系统内核安全保护机制. 二 系…

第5章 系统调用 操作系统提供接口主要是为了保证系统稳定可靠,避免应用程序恣意妄行. 5.1 与内核通信 系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层. 该层主要作用有三个: 为用户空间提供了一种硬件的抽象接口. 系统调用保证了系统的稳定和安全 每个进程都运行在虚拟系统中,而在用户空间和系统的其余部分提供这样一层公共接口. 5.2 API.POSIX和C库 1.API可以在各种不同的操作系统实现,给应用程序提供完全相同的接口,而它们本身在这些系统上的实现却可能迥异. 2.在Unix世界中…