Linux：Linux内核级安全开发基础(4)Linux系统调用的实现

每个系统调用在Linux内核中都有一个对应的处理函数——>完成该系统调用对应的服务功能

系统调用入口地址表

系统调用接口实现的核心问题：CPU如何进行运行模式的切换，即CPU在用户态执行应用程序过程中，遇到系统调用请求，如何转向内核态执行操作系统中该系统调用对应的处理函数

中断机制

CPU收到中断信号，就会暂停当前的任务，自动转换到内核态进行相应的中断处理
中断向量表：
- 为了方便管理不同的中断，按照中断源不同将中断进行细分并编号，每个编号的中断对应相应的处理函数
- 下标=编号，元素=中断处理函数的入口地址
中断按处理方式不同可分为三类
1. 硬件中断：严格意义上的中断，是外部设备与CPU进行通信的主要形式，也是CPU和外部设备能够并行工作的技术保证
2. CPU执行异常：比如说CPU在执行指令过程中发现除以0的情况，就会发出异常信号，进行相应的异常处理
3. 自陷trap：特殊的中断形式，为了让CPU在执行过程中能够主动切换到内核态执行，以进行相应的处理
  硬件中断和后面两种形式的中断在具体处理上有明显差别：
  - 硬件中断：中断处理完成，CPU会重新执行被中断的指令
  - 异常和自陷：中断处理完成，CPU直接执行下一条指令
系统调用是借助于系统自陷实现的，通过执行相应的机器代码指令（自陷指令）产生中断信号，CPU自动从用户态切换到系统态进行处理。处理完成后，继续执行系统调用后面的指令

Linux用来实现系统自陷的实际机器指令是 int x80，执行效果：激发一个x80号中断——>对应中断向量号128==是Linux系统为系统调用接口分配的中断编号，CPU执行该指令时，通过向量号将控制权转移给内核。
程序员无需插入该汇编指令，只要像调用库函数一样调用系统调用即可。编译器在将源程序编译成可执行文件时，会生成相应的机器指令代码。
具体过程：
1. 编译出的目标程序在执行到intx 80位置时，CPU切换到系统态运行，将控制权转移给操作系统内核（即开始执行操作系统内核的代码）
2. 内核中的代码查找中断向量表中x80号对应的中断处理函数，即系统调用总入口函数
  
  该函数大致任务：
  1. 保存寄存器等各种运行现场
  2. 从相应寄存器中获取系统调用号
  3. 根据系统调用号，从系统调用入口函数地址表获得处理函数的入口地址
  4. 调用处理函数，将结果保存在相应寄存器
  5. 完成系统调用出，从内核态返回，将结果反馈给用户进程，用户进程继续执行下一条指令