ARM linux系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)原理

大家都知道linux的應(yīng)用程序要想訪問內(nèi)核必須使用系統(tǒng)調(diào)用從而實(shí)現(xiàn)從usr模式轉(zhuǎn)到svc模式。下面咱們看看它的實(shí)現(xiàn)過程。

　　系統(tǒng)調(diào)用是os操作系統(tǒng)提供的服務(wù)，用戶程序通過各種系統(tǒng)調(diào)用，來引用內(nèi)核提供的各種服務(wù)，系統(tǒng)調(diào)用的執(zhí)行讓用戶程序陷入內(nèi)核，該陷入動(dòng)作由swi軟中斷完成。

　　at91rm9200處理器對(duì)應(yīng)的linux2.4.19內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的軟中斷定義如下:

　　#if defined(__thumb__) //thumb模式

　　#define __syscall(name) \

　　"push {r7}\n\t" \

　　"mov r7， #" __sys1(__NR_##name) "\n\t" \

　　"swi 0\n\t" \

　　"pop {r7}"

　　#else //arm模式

　　#define __syscall(name) "swi\t" __sys1(__NR_##name) "\n\t"

　　#endif

　　#define __sys2(x) #x

　　#define __sys1(x) __sys2(x)

　　#define __NR_SYSCALL_BASE 0x900000 //此為OS_NUMBER << 20運(yùn)算值

　　#define __NR_open (__NR_SYSCALL_BASE+ 5) //0x900005

　　舉一個(gè)例子來說:open系統(tǒng)調(diào)用，庫(kù)函數(shù)最終會(huì)調(diào)用__syscall(open)，宏展開之后為swi #__NR_open，即，swi #0x900005觸發(fā)中斷，中斷號(hào)0x900005存放在[lr，#-4]地址中，處理器跳轉(zhuǎn)到arch/arm/kernel/entry-common.S中vector_swi讀取[lr，#-4]地址中的中斷號(hào)，之后查詢arch/arm/kernel/entry-common.S中的sys_call_table系統(tǒng)調(diào)用表，該表內(nèi)容在arch/arm/kernel/calls.S中定義，__NR_open在表中對(duì)應(yīng)的順序號(hào)為

　　__syscall_start:

　　...

　　.long SYMBOL_NAME(sys_open) //第5個(gè)

　　...

　　將sys_call_table[5]中內(nèi)容傳給pc，系統(tǒng)進(jìn)入sys_open函數(shù)，處理實(shí)質(zhì)的open動(dòng)作

　　注:用到的一些函數(shù)數(shù)據(jù)所在文件，如下所示

　　arch/arm/kernel/calls.S聲明了系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)

　　include/asm-arm/unistd.h定義了系統(tǒng)調(diào)用的調(diào)用號(hào)規(guī)則

　　vector_swi定義在arch/arm/kernel/entry-common.S

　　vector_IRQ定義在arch/arm/kernel/entry-armv.S

　　vector_FIQ定義在arch/arm/kernel/entry-armv.S

　　arch/arm/kernel/entry-common.S中對(duì)sys_call_table進(jìn)行了定義:

　　.type sys_call_table， #object

　　ENTRY(sys_call_table)

　　#include "calls.S" //將calls.S中的內(nèi)容順序鏈接到這里