系統呼叫是作業系統提供給使用者程式呼叫的一組“特殊”介面。通過這組“特殊”介面，使用者程式可以獲得作業系統核心提供的服務，如檔案系統相關係統呼叫提供的開啟檔案、關閉檔案或讀寫檔案服務，時鐘相關的系統呼叫提供的獲取系統時間、設定系統時間服務等。

        從邏輯上來說，系統呼叫可被看成是一個核心與使用者空間程式互動的介面——好比一箇中間人，把使用者程式的請求傳達給核心，待核心把請求處理完畢後再將處理結果送回給使用者程式。

        一個系統呼叫的典型呼叫過程如下圖所示。

        系統呼叫的作用：

        系統服務之所以需要通過系統呼叫提供給使用者空間，其根本原因是為了對系統進行“保護”。我們知道作業系統的執行空間分為核心空間與使用者空間，它們各自執行在不同的級別中，邏輯上相互隔離，故使用者程式在通常情況下不允許訪問核心資料、不允許使用核心函式，它們只能在使用者空間操作使用者資料，呼叫使用者空間的函式。但是很多情況下，使用者程式需要獲得系統服務（呼叫系統程式），這時就必須利用系統提供給使用者的“特殊”介面——系統呼叫，其特殊性在於規定了使用者程式進入核心的具體位置，即使用者訪問核心的路徑是事先規定好的，只能從規定位置進入核心，而不准許肆意跳入核心。有了上述陷入核心的統一訪問路徑限制，才能有效保證系統核心的安全。我們可以形象地描述上述機制：作為一個遊客，你可以買票要求進入野生動物園，但你必須老老實實的坐在觀光車上，按照規定的路線觀光遊覽。當然，不準下車，因為那樣太危險，不是讓你丟掉小命，就是讓你嚇壞了野生動物。

        在前述文章“Linux-3.10.1核心的編譯和安裝”（詳見http://www.lingyuecloud.com/Index/details/id/58.html）中，我們知道利用Linux核心的開源特性，可以對Linux系統進行定製化開發、編譯和安裝。例如，通過修改Linux核心原始碼，我們定製化開發了一個新功能，那麼如何在應用程式中使用這個新功能呢？為此，我們還需要為“應用程式”與“核心中新增的新功能”建立橋樑——即一個能夠連線兩者的系統呼叫。

        假設我們已經獲得了Linux-3.10.1的原始碼包linux-3.10.1.tar.bz2，解壓該原始碼包後得到linux-3.10.1資料夾，並切換到該資料夾下（如何獲取包linux-3.10.1.tar.bz2？如何解壓？請詳見http://www.lingyuecloud.com/Index/details/id/58.html——“Linux-3.10.1核心的編譯和安裝”）。接下來，靈躍桌面雲將以Linux-3.10.1核心為例，詳細描述為核心新增一個新的系統呼叫的過程，下述所有操作都在linux-3.10.1目錄下進行。

注：在下述描述中，涉及在伺服器Ubuntu 12.04作業系統環境上的所有操作，均以root身份登入並執行。

3.1  系統呼叫號

        Linux系統呼叫號的作用是在系統呼叫過程中，將其數值作為下標的在系統呼叫表中進行索引，從而得到處理該系統呼叫的函式的地址。

        每個系統呼叫都有一個唯一的系統呼叫號，應用程式可以通過系統呼叫號呼叫指定的系統呼叫。

3.2  系統呼叫表

        與Windows系統中的SSDT(System Services Descriptor Table)的作用一樣，Linux系統呼叫表保留著處理各個系統呼叫的函式的入口地址；其實際上是一個二維的指標陣列[X][Y]，X代表系統呼叫號，Y代表系統呼叫函式的入口地址。

3.3  新增系統呼叫lingyuecloudsyscall

        1)        新增自定義的系統呼叫原始碼

        在“linux-3.10.1/kernel”目錄下的sys.c檔案中新增自定義的系統呼叫lingyuecloudsyscall的實現函式。

        開啟sys.c檔案，新增以下示例程式碼：

        #vim kernel/sys.c

asmlinkage long sys_lingyuecloudsyscall (int number){ printk("hello lingyuecloud!Call number is %d\n",number); return number; }

        2)        修改系統呼叫表

        系統呼叫表檔案在“linux-3.10.1/arch/x86/syscalls”目錄下的syscall_64.tbl檔案中。

        開啟syscall_64.tbl，新增新的系統呼叫指標，如下所示：

        #vim arch/x86/syscalls/syscall_64.tbl

314   64     lingyuecloudsyscall      sys_ lingyuecloudsyscall;

        如下圖所示：

        其中，314為lingyuecloudsyscall的系統呼叫號，應用程式可通過此呼叫號呼叫lingyuecloudsyscall系統呼叫，也可以使用其它的系統呼叫號，但注意不能與已有的系統呼叫號重複。64表示適配於64位系統核心環境，相關描述詳情可查閱https://en.wikipedia.org/wiki/X32_ABI。

        3)        新增系統呼叫lingyuecloudsyscall的函式宣告

        在“linux-3.10.1/include/linux/”目錄下的syscalls.h檔案中新增函式宣告。

        開啟syscalls.h，在倒數第二行新增下面內容：

        #vim include/linux/syscalls.h

asmlinkage long sys_lingyuecloudsyscall(int num);

        如下圖所示：

        4)        重新編譯

        5)        核心

        編譯過程詳見http://www.lingyuecloud.com/Index/details/id/58.html——“Linux-3.10.1核心的編譯和安裝”。

        6)        測試系統呼叫

        編寫測試程式lingyuecloud_test.c：

#include<stdio.h> #include<linux/unistd.h> #include<sys/syscall.h> int main() {       long a;       a = syscall(314,100);  //呼叫第314號系統呼叫，即sys_lingyuecloudcall();       printf("The number is%d\n",a);       return 0; }

        編譯測試程式：

        #gcc -o lingyuecloud lingyuecloud_test.c

        測試結果如下圖所示：

        如果能夠看到上述結果，表示你的第一個自定義系統呼叫已經新增成功。

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