第五章 系统调用
一、与内核通信
系统调用在用户控件进程和硬件设备之间添加了一个中间层，作用有：
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，而在用户控件和系统的其余部分提供这样一层公共接口
在Linux中，系统调用是用户控件访问内核的唯一手段；除异常和陷入外，他们是内核唯一的合法入口。
二、API、POSIX和C库
系统调用与API的不同在于运行级别的切换。POSIX-Unix世界中最流行的应用编程接口是给予POSIX标准的。Linux的系统调用作为C库的一部分提供。C库实现了Unix系统的主要API，包括标准C库函数和系统调用接口，即POSIXdM大部分API。Unix的接口设计——“提供机制而不是策略”
三、系统调用
系统调用
通常通过C库中定义的函数调用来进行系统调用。
几种常见机制：
通过返回一个long型的返回值来表示成功或者错误 用一个负的返回值来表明错误 返回0代表成功 系统调用出现错误的时候会把错误码写入errno全局变量 通过perror()库函数可以把该变量翻译成用户可以理解的错误字符串
定义系统调用：
asmlingkage，这是一个编译指令，通知编译器仅从栈中提取该函数的参数。所有的系统调用都需要这个限定词。 返回值long。 为了保证32位和64位系统的兼容，系统调用在用户空间返回值int，内核空间long
系统调用号
每个系统调用号独一无二，一旦分配就不能再有任何变更。 执行系统调用时，通过系统调用号指明，进程不会提及系统调用的名称。
四、系统调用处理程序
因为用户控件不能直接执行内核代码，需要切换内核态，它需要用某种方式告知内核，自己需要执行一个系统调用，请求切换到内核态，这个通知内核的机制是软中断。——通过引发一个异常来促使系统切换到内核态中去执行异常处理程序，即系统调用处理程序system_call()。
五、系统调用的实现
实现系统调用
决定它的用途、不提倡采用多用途的系统调用、确定参数、返回值、错误码、力求简洁、越通用越好，不做错误假设、时刻注意可移植性和健壮性参数验证
必须检查每个参数，保证他们不但合法有效，而且正确。
六、系统调用上下文
上下文切换
内核在执行系统调用时处于进程上下文。
休眠
说明系统调用可以使用内核提供的绝大部分功能 可以被抢占 要求保证该系统调用是可重入的。、