系统调用由以下核心组成部分构成:
系统调用号
用户程序通过系统调用号向内核请求特定服务。系统调用号是一个标识符,用于映射用户请求到内核中的具体功能模块(如文件操作、进程管理、网络通信等)。
内核函数入口
系统调用号对应内核中的函数入口地址,用户程序通过跳转指令(如`syscall`或`int 0x80`)进入内核执行环境,调用相应的内核函数完成操作。
系统调用表(sys_call_table)
内核维护一个系统调用表,存储了所有系统调用的地址映射关系。当接收到系统调用请求时,内核会通过系统调用号查找对应的函数入口。
上下文切换与权限检查
系统调用涉及用户态与内核态的切换,需通过特权指令(如`syscall`)实现。内核会进行权限检查,确保只有授权进程才能执行特定系统调用。
补充说明
系统调用是用户程序访问内核服务的唯一合法途径,其他方式(如直接硬件操作)均被操作系统禁止。
在Linux系统中,系统调用通常以C语言函数形式暴露给用户程序,开发者可通过标准库函数(如`open`、`read`等)间接调用。
通过以上组件协同工作,系统调用实现了用户程序与操作系统内核的高效交互。
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