深入探究64位Linux系统调用机制 (64位linux系统调用)
随着科技的快速发展，计算机行业也在不断地向前迈进。近年来，64位操作系统的应用越来越广泛，其中以Linux系统最为常见。在64位Linux系统中，系统调用机制是系统运行的重要组成部分。在本文中，我们将，并介绍相关的知识点。
Linux系统调用机制概述
Linux的系统调用机制在系统中起着至关重要的作用，它是用户程序和操作系统之间的桥梁。通过系统调用，用户程序可以向操作系统发出请求，获取操作系统提供的服务。在Linux中，系统调用涵盖了由内核提供的所有服务。例如，文件系统、网络和进程管理等方面。Linux系统调用可以通过编写程序来请求操作系统执行一个指定任务。通常，系统调用需要通过在用户空间和内核空间之间进行上下文切换来执行，这是因为系统调用需要在内核空间中执行。
64位Linux系统调用机制详解
在64位Linux操作系统中，系统调用机制相比32位操作系统有着一些不同之处。下面我们将详细讲解64位Linux系统调用机制的相关知识。
Linux系统调用的执行过程
在64位Linux系统中，系统调用的执行过程与32位操作系统有许多相似之处。根据系统调用号，用户程序将参数传递给操作系统。操作系统将参数从用户空间复制到内核空间，这个过程称为上下文切换。操作系统完成请求后，结果会通过相应的寄存器传递回用户层。但是，在64位操作系统中，CPU的寄存器和内存地址位宽都加倍，这导致需要更改系统调用参数、返回值传递和用户空间和内核空间之间的数据传递方法。
Linux系统调用号
Linux系统调用号是一个非常重要的概念，它决定了用户程序执行系统调用的方式。在32位Linux系统中，系统调用号的范围为0到255。在64位Linux系统中，系统调用号的范围为0到335，因此，64位系统提供更多的内核服务。例如，新的文件系统和网络功能可以通过增加新的系统调用来实现。操作系统使用一个寄存器，将调用号存储在其中。在64位系统中，寄存器名是rax，而在32位系统中，寄存器名是eax。
64位系统调用参数和返回值传递方式
在64位系统中，系统调用的参数和返回值传递方式也有所不同。以下是系统调用参数和返回值传递方式的详细描述：
参数传递：在Linux操作系统中，系统调用参数的传递方式包括到寄存器、堆栈和内存中。在64位系统中，系统调用的参数被存储在寄存器中。前六个参数被依次存储在寄存器rax、rdi、rsi、rdx、rcx和r8中。对于多个参数，除了前六个参数之外，剩余的参数被放置在堆栈中。在64位系统中，堆栈指针存储在寄存器rsp中。
返回值传递：在64位系统中，系统调用的返回值被存储在寄存器rax中。如果返回值的位宽小于64位，则将其符号扩展为64位。例如，调用read系统调用时，返回的字节数在rax寄存器中，并将其符号扩展为64位。
系统调用和库函数
在Linux中，许多功能不在内核中实现，而是由库函数提供。有些库函数在功能上与系统调用的功能类似。例如，open库函数可以打开文件并返回文件描述符，与open系统调用功能相同。在64位系统中，系统调用和库函数在寻址方式、地址传递和返回值上有所不同。库函数是通过标准C库的实现来提供的，而系统调用是通过直接访问内核来实现的。
结语
Linux系统调用机制是系统运行的重要组成部分。在64位Linux系统中，系统调用机制与32位系统有很多相似之处，但也有些不同。例如，64位系统调用参数和返回值传递方式有所调整。通过本文，我们希望能够深入了解64位Linux系统调用机制的相关知识点，并对操作系统和用户程序之间的交互有一个更好的理解。
相关问题拓展阅读：
Linux文件系统调用程序（在线等）
楼主能出100分，也是史无前例了~~好贴
这个真~~~~~~不会。明天都零分吧。一楼是猴子，搂主是谁，楼上是谁。
都零分也挺好的，就当期中考试没有了~~~
答案给你了，CA
挖槽 哪位兄台 我明天也得交那个
系统调用 – syscall
linux系统调用是通过中断实现的，软中断指令int发起中断信号。
linux只占用一个中断向量号，即：0x80。
系统调用前，linux在eax寄存器中写入子功能号，中断处理程序根据eax寄存器的值来判断用户进程申请哪种系统调用。
syscall 是一个库函数
man syscall
调用glibc中不提供的函数，如获取线程内核芦轿携id
gettid函数帆皮文档如下，文档明确指出Glibc不提供该函数封装，所以我们需要自己通过syscall封装该函数。
man gettid
通过syscall实现gettid函数如下：
该函数输出的线程id与top -H -p 命令查看的id一致
系统中断分两种：硬件中断和软中断
硬件中断：来自于硬件异常或事件发生，如键陪伏盘按下。
软中断：一条指令，带一个中断号，如Linux下int 0x80为系统调用中断。
如何编译linux内核内核 mint系统实现系统调用
《linux内核设计与实现》读书笔记（五）-系统调御大用主要内容：什么是系统调用linux上的系统调用实现原理一个简单的系统调用的实现1ernel/sys.c我在sys.c中追加了2个函数:sys_foo和sys_bar如果是在x86_64的内核中增加一个系统调用，只需修改 arch/x86/include/a/unistd_64.h，比如sys_bar。修改内容参见下面的diff文件：diff -r new/arch/x86/ia32/ia32entry.S old/arch/x86/ia32/ia32entry.S855d854 #define NR_syscalls 349diff -r new/arch/x86/include/a/unistd_64.h old/arch/x86/include/a/unistd_64.h689,692d688 #define __NR_syscalls 272diff -r new/kernel/sys.c old/kernel/sys.c1920,1928d1919#include #include #include #include #define __NR_foo 312#define __NR_bar 313 int main(){ printf (result foo is %ld/n, syscall(__NR_foo)); printf(%s/n, strerror(errno)); printf (result bar is %ld/n, syscall(__NR_bar)); printf(%s/n, strerror(errno)); return 0;}编译运行上面的代码：#gcc test.c -o test#./test运行结果如下：result foo is555Successresult bar isSuccess
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