说说 Linux 下的 Syscall

约 598 字大约 2 分钟

2025-11-02

什么是系统调用（Syscall）？

在 Linux（及其他类 Unix 操作系统）中，系统调用是用户空间程序（User-space program）与内核（Kernel）之间进行交互的唯一接口

你可以将内核想象成一个操作系统的“核心”，它负责管理和控制计算机的所有硬件资源，例如 CPU、内存、硬盘和网络。而我们日常使用的所有应用程序，比如浏览器、文本编辑器或命令行工具，都运行在用户空间

为了确保系统的稳定和安全，用户空间的程序不能直接访问硬件。当一个程序需要做一些“特权”操作时，比如：

它就必须通过一个系统调用来向内核发出请求。内核会检查这个请求是否合法，如果合法，就会代表用户程序执行这个操作

系统调用的工作流程

一个典型的系统调用流程如下：

准备参数：用户空间的程序将要传递给内核的参数（例如，打开文件时的文件名和权限）放入指定的通用寄存器中
设置系统调用号：程序将一个唯一的系统调用号（Syscall Number）放入另一个特定寄存器（在 x86 架构中通常是 EAX 或 RAX）中。这个号码告诉内核，程序想要执行哪一个系统调用（比如 open 对应 2，read 对应 3）
触发软中断：程序执行一条特殊的中断指令（例如 int 0x80 在 32 位系统上，或者 syscall 在 64 位系统上）。这条指令会暂停用户程序的执行，并强制 CPU 将控制权从用户空间转移到内核空间
内核处理：内核接收到中断后，会根据寄存器中的系统调用号，在系统调用表中查找并执行对应的内核函数
返回结果：内核函数执行完毕后，会将结果（成功或失败的代码）放入一个寄存器中，并执行一条返回指令，将控制权和结果返回给用户空间的程序

版权所有