本文主要是以前學習系統呼叫原理的筆記，寫得比較詳細，最後會給出新增乙個系統呼叫的步驟。
swi(1)什麼是系統呼叫
系統呼叫是核心和應用程式間的介面，應用程式要訪問硬體裝置和其他作業系統資源，必須通過系統呼叫來完成。
在linux中，系統呼叫是使用者空間訪問核心的唯一手段，除異常和中斷外，他們是核心唯一的合法入口。系統呼叫的數量很少，在i386上只有大概300個左右。
(2)c庫和系統呼叫的關係
應用程式設計師通過c庫中的應用程式介面(api)而不是直接通過系統呼叫來程式設計。c庫中的函式可以不呼叫系統呼叫，也可以只是簡單封裝乙個系統呼叫，還可以通過呼叫多個系統呼叫來實現乙個功能。
應用程式-->c庫-->核心的系統呼叫
從程式設計師的角度來看，系統呼叫無關緊要，他們只需要跟api打交道就可以了；
從核心的角度來看，核心只跟系統呼叫打交道，庫函式及應用程式怎麼使用系統呼叫不是核心所關心的。
unix的系統呼叫抽象出了用於完成某種特定目的的函式，而怎麼使用這些函式則是使用者的事情，核心並不關心。
(3)在核心中實現的系統呼叫函式
在使用者空間中使用系統呼叫例子
#include
getpid();
經過glibc庫的封裝，最終會呼叫核心中kernel/timer.c中的函式sys_getpid。見該函式。核心中所有的系統呼叫函式都用sys_開頭。
asmlinkage
通知編譯器，使用區域性堆疊來傳遞引數
fastcall巨集
通知編譯器，使用暫存器來傳遞引數
(4)系統呼叫號
因為系統呼叫要從使用者空間進入核心空間，所以不可能通過簡單的函式呼叫完成，必須通過一些處理器支援的特殊機制(所謂的軟中斷)。
在x86上，這一特殊機制就是彙編指令int $0x80， 而在arm上，就是彙編指令swi。
這條指令被封裝到c庫中的函式裡，當程式執行到這一條指令後，cpu會進入乙個特殊的異常模式(或軟中斷模式)，並將程式指標跳轉到特點的位置(如arm為中斷向量表的0x8處)。
核心中實現了很多的系統呼叫，這些系統呼叫的位址被按順序放在乙個系統呼叫表中，這個表是乙個名為sys_call_table的陣列，共有nr_syscalls個表項。通過這個表，就可以呼叫到核心定義的所以sys_函式
呼叫彙編指令int $0x80 或swi 時，要同時傳遞乙個系統呼叫號，這個系統呼叫號將作為索引，從sys_call_table中選擇對應的系統呼叫。
int80將系統呼叫號儲存在eax暫存器中，而swi將其直接整合在指令中(如swi 0x124)。
(5)系統呼叫的實現機制
核心中處理系統呼叫的函式定義在arch/i386/kernel/entry.s中的system_call，而arm系統在arch/arm/kernel/entry-common.s中的vector_swi。
x86系統的系統呼叫表定義在arch/i386/kernel/syscall_table.s(或直接定義在entry.s)中，而arm定義在arch/arm/kernel/calls.s中
系統呼叫號定義在include/asm/unistd.h中
(6)要實現系統呼叫需注意哪些方面
給linux新增乙個系統呼叫不難，但怎麼設計和實現乙個系統呼叫是難題所在。linux不提倡採用多用途的系統呼叫(根據不同的引數提供不同的功能)。
系統呼叫必須仔細檢查傳入引數的有效性，尤其是使用者提供的指標，必須確保：
*指標指向的記憶體區域屬於使用者空間，程序不能哄騙核心去讀核心空間的資料
*指標指向的記憶體區域屬於程序的位址空間，不能哄騙核心去讀其他程序的資料
*程序不能繞過記憶體訪問許可權。
核心在執行系統呼叫的時候處於程序上下文，可以休眠，也可以被搶占，所以必須保證系統呼叫是可重入的。
(7)乙個系統呼叫的例子(包括核心的修改和使用者空間程式的實現)
基本步驟：
(1)分配系統呼叫號：include/asm-generic/unistd.h
(2)修改系統呼叫表：arch/x86/syscalls/syscall_64.tbl。較早版本的核心，修改的是arch/x86/kernel/syscall_table_32.s檔案。
arm 平台在這裡，arch/arm/kernel/calls.s 。不同的平台會有不同。
(3)新增處理函式：kernel/sys.c，(不是必須在這個檔案中新增，可在其他檔案或新建檔案)
下面具體實現乙個系統呼叫sys_foo（針對較早版本，新版本類似，參考上面步驟）
a.新增系統呼叫號
修改include/asm/unistd.h，加入：
#define __nr_foo 289 //系統呼叫不能重複
並修改：
#define nr_syscalls 290 //最後的系統呼叫好加1
b.在系統呼叫表中新增
修改arch/i386/kernel/entry.s或syscall_table.s，加入：
.long sys_foo
c.系統呼叫必須編譯到核心的核心映像中，可以將系統呼叫的定義放置到和其功能聯絡最緊密的**中，如kernel/sys.c，加入:
#include
/* * return the size of kernel stack
*/asmlinkage long sys_foo(void)
d.在使用者空間進行呼叫
通常，系統呼叫靠c庫支援，glibc不可能支援我們自己的系統呼叫，此時，需要借助linux本身提供的一組巨集來對系統呼叫直接進行訪問。
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