Comment accéder à l'appel système à partir de l'espace utilisateur?

Au premier abord, je tiens à donner quelques définition de l'appel système. Appel système est un processus synchrone explicite demandant du noyau particulier de service à partir de l'espace utilisateur de l'application. Synchrone signifie que l'acte d'appel système est prédéterminée par l'exécution des instructions de la séquence. Les interruptions est un exemple de système asynchrone de demande de service, car ils arrivent au noyau absolument indépendamment de l'exécution de code sur le processeur. Exceptions dans le contraste pour les appels système sont synchrones mais implicite de la demande pour les services du noyau.

Appel système composé de quatre étapes:

1. De contrôle de transmission pour le point particulier dans le noyau avec le processeur de commutation du mode utilisateur au mode noyau et retournant avec commutation processeur retour au mode utilisateur.
2. Spécifiant l'id de la demande d'un noyau de services.
3. Passage de paramètres pour le service demandé.
4. Capturer le résultat du service.

En général, toutes ces actions peuvent être mises en œuvre en tant que partie d'une grande bibliothèque de fonction qui effectue un certain nombre d'auxiliaires actions avant et/ou après la date réelle de l'appel système. Dans ce cas, nous pouvons dire que l'appel système est intégré dans cette fonction, mais la fonction en général n'est pas un appel système. Dans un autre cas, on peut avoir une petite fonction qui ne fait que cela quatre étapes et rien de plus. Dans ce cas, nous pouvons dire que cette fonction est un appel système. En fait, vous pouvez mettre en œuvre le système d'appel lui-même par le manuel de mise en œuvre de tous les quatre étapes mentionnées ci-dessus. Notez que dans ce cas, vous serez obligé d'utiliser de l'Assembleur, car toutes ces étapes sont entièrement dépendants de l'architecture.

Par exemple, Linux/i386 environnement a côté du système de convention d'appel:

1. De contrôle de transmission du mode utilisateur au mode noyau peut être réalisée soit par l'interruption logicielle avec le numéro 0x80 (instructions de montage INT 0x80) ou par SYSCALL instruction (AMD) ou par l'instruction SYSENTER (Intel)
2. Id de la demande de service du système est indiquée par la valeur de l'entier stocké dans le registre EAX lors de la saisie dans le mode noyau. Noyau id de service doit être défini dans le formulaire d' _NR. Vous pouvez trouver tous les système de service ids dans Linux source de l'arbre, sur le chemin include\uapi\asm-generic\unistd.h.
3. Jusqu'à 6 paramètres peuvent être passés au travers des registres EBX(1) , ECX(2), EDX(3), ESI(4), EDI(5), EBP(6). Le nombre entre parenthèses est un numéro séquentiel du paramètre.
4. Noyau renvoie l'état de l'exécution du service dans le registre EAX. Cette valeur habituellement utilisée par la glibc à configuration variable errno.

Dans les versions modernes de Linux il n'y a aucune _syscall macro (que je sache). Au lieu de cela, la bibliothèque glibc, qui est une interface principale de la bibliothèque du noyau Linux, un macro - INTERNAL_SYSCALLqui s'étend dans un petit morceau de code peuplée par les instructions de l'assembleur inline. Ce morceau de code est destiné à une plate-forme matérielle et met en œuvre toutes les étapes de l'appel système, et pour cette raison, cette macro représente un appel système lui-même. Il y a aussi une autre macro - INLINE_SYSCALL. La dernière macro permet de la glibc, comme la gestion d'erreur, conformément à ce qui d'échec de l'appel système -1 est retourné et le numéro de l'erreur sera stocké dans errno variable. Les deux macros sont définies dans sysdep.h de paquet glibc.

Vous pouvez invoquer un système d'appel par le moyen suivant:

#include <sysdep.h>

#define __NR_<name> <id>

int my_syscall(void)
{
    return INLINE_SYSCALL(<name>, <argc>, <argv>);
}

où <name> doit être remplacé par le syscall nom de la chaîne, <id> par le voulait système de service de numéro, <argc> par le nombre réel de paramètres (de 0 à 6) et <argv> - par les paramètres séparés par des virgules (et a commencé par des virgules si des paramètres sont présents).

Par exemple:

#include <sysdep.h>

#define __NR_exit 1

int _exit(int status)
{
    return INLINE_SYSCALL(exit, 1, status); //takes 1 parameter "status"
}

ou un autre exemple:

#include <sysdep.h>

#define __NR_fork 2 

int _fork(void)
{
    return INLINE_SYSCALL(fork, 0); //takes no parameters
}