深入理解Linux系统调用：getuid()与自定义mysyscall

"该资源是关于Linux系统调用的PPT教程，主要涵盖了系统调用的概念、作用、实现过程以及如何添加自定义的系统调用。" 在操作系统中，系统调用是用户程序与操作系统内核进行交互的主要手段。它们提供了一种安全的方式，允许用户程序访问受限的功能，如文件操作、进程控制、网络通信等，而不会破坏系统的稳定性。Linux系统调用是其核心组件，确保了用户空间和内核空间之间的严格隔离。 首先，我们来理解为什么需要系统调用。在用户模式下运行的应用程序无法直接访问硬件资源或执行特权指令，因此当需要这些功能时，就需要通过系统调用来请求内核的服务。系统调用允许内核以受控的方式提供服务，防止了恶意程序对系统造成破坏。 系统调用的实现涉及多个关键组件。在x86架构的Linux系统中，`arch/i386/kernel/traps.c`和`arch/i386/kernel/entry.S`是处理系统调用的核心代码。当一个系统调用被触发时，处理器会从用户模式切换到内核模式，此时的栈会发生变化，内核栈被用来存储处理器的状态。`sys_call_table`是一个包含所有系统调用处理函数指针的数组，`system_call`和`ret_from_sys_call`是处理系统调用进入和退出的关键汇编指令。 `include/linux/unistd.h`头文件定义了系统调用的编号，每个系统调用都有一个唯一的编号，例如，`getuid()`的系统调用编号是固定的，应用程序通过这个编号来调用相应的系统服务。在用户空间，库函数如glibc会将系统调用的C语言接口转换成对应的系统调用编号和参数，然后通过`INLINE_SYSCALL`宏来实现。 系统调用时的内核栈布局非常重要，因为它保存了处理器的状态，包括寄存器值、堆栈指针和返回地址。在系统调用完成后，内核会恢复这些状态并将控制权返回给用户空间。栈的布局在`ret_from_system_call`中描述，包括 ebx, ecx, edx, esi, edi, ebp, eax 等寄存器的存储位置，以及数据段和额外段寄存器。 添加一个新的系统调用，例如`mysyscall`，需要在`sys_call_table`中为它分配一个编号，并实现相应的处理函数。这个过程通常涉及到修改内核源码，重新编译和安装内核。 最后，实现一个稍微复杂的系统调用可能涉及到更多的系统资源管理，如内存分配、文件操作等。这需要对内核的内存管理、文件系统、设备驱动等有深入的理解。 Linux系统调用是操作系统内核与用户程序之间的重要桥梁，通过系统调用，用户可以安全地利用操作系统提供的各种服务，同时保持系统的稳定性和安全性。理解和掌握系统调用的工作原理对于任何Linux开发者来说都是至关重要的。