第四周：调用系统函数

排版有点乱，我尝试修改过好多次了，但是还是更改不了，请谅解。

前言：
系统调用，一直是系统的一个重要的功能。但又不为常人所熟知。这是因为经过操作系统多年的发展，系统调用已经越来越抽象化了，变成了一个黑盒。对于普通人来说，只需要知道写这条函数可以达到某种目的就可以了。但是对于追求卓越折腾不休的Geek来说，技术永无止境。

署名部分：
作者：彭家进
原创作品转载请注明出处
《Linux内核分析》MOOC课程 ”

作业部分：

题目：使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码两种方式使用同一个系统调用

本次使用系统调用：

        4	i386	write			sys_write

来完成实验。

首先说一下，这个其实就是我们最常用的printf()中引起的系统中断。

其工作原理如下：

1，用户程序写了一个代码中包含printf()函数，该函数被运行。

2，函数将调用（这个词的准确性有待商榷）C库中的printf()。

3,C库的printf()中有一段代码引起中断。

4，当用户态进程调用一个系统调用时，CPU将切换到内核态并开始执行一个内核函数。

    插入一点补充知识：

    （1），Linux的中断是int $0x80引起的，int是interrupt的意思，初学者容易混淆成C语言中的int。

    （2），大部分函数调用都要传递参数，系统调用也不例外。在使用int之前，用户必须准确告诉系统要调用哪个函数。（函数表见链接：）。如何告诉系统呢，答案是使用eax寄存器。

    （3），但是，除了告诉系统调用函数要调用哪个系统调用之外，很多时候还需要传入其他的信息。这时候可以使用其他的寄存器（ebx,ecx,edx,esi,edi等等）。但是不能超过六个。值得一提的是，在汇编中有一种重要的思想是：一切内容皆地址。假设你要做一个printf("Hello Mengning!");函数实际会做的是把这段字符压到堆栈里，并且记住开始内存的地址，把该地址传递到系统调用程序里面去。

5，中断发生后，系统首先会派system_call过来接驾，再由system_call来确定要调用哪一个系统函数，在本次作业中，system_call将会调用sys_write（）。（补充：所有的系统函数都会有sys_开头）

6，syswrite()调用完成后，CPU将返回到system_call执行代码，而system_call将执行ret_from_sys_call，然后执行iret，返回到用户态。

其过程图解如下：

好，原理解释完了后，就到实际操作部分了。

首先用C代码写了一段简单的小程序：

程序运行结果如下：

下面使用汇编代码实现printf();

	
	

	

		
		
char* str = "Hello Mengning!\n";

void print()
    {
    asm(
    "movl $13, %%edx \n\t"
    "movl %0, %%ecx \n\t"
    "movl $0, %%ebx \n\t"
    "movl $4, %%eax        \n\t"
    "int $0x80                \n\t"
    ::"r" (str):"edx","ecx", "ebx"
    );
    }

int main()
{
    print();
    return 0;
}


	

运行结果如下图所示：

一切正常，接下来我们分析代码（具体分析见图）：

谢谢你批改我的作业！

后话：

终于受不了新浪博客的代码不友好环境～终于受不了CSDN的审查制度，昂首阔步迈进ChinaUnix的世界～

这次的作业我一开始并没有信心完成，后来参阅了许多技术博客，还有在MOOC讨论区网友们的热心帮助下，终于明白了系统调用的函数传递问题，所以才有今天的作业，谢谢各位。希望与各位互勉。