Linux 系统调用表：深入了解内核与用户程序的通信201

在 Linux 操作系统中，系统调用表是一个至关重要的数据结构，它充当内核与用户程序之间的通信桥梁。它包含了一系列已定义的入口点，允许用户程序发出请求，内核可以对其进行处理。

系统调用表通常存储在内核的特定区域中，称为系统调用表区。该区域由一个数组组成，每个条目对应于一个特定的系统调用。这些条目包含指向内核代码中相应处理程序的指针，该处理程序负责执行用户请求。

当用户程序执行系统调用时，会发生以下过程：
用户程序将系统调用号放置到一个特定的寄存器中。
处理器产生一个中断，切换到内核模式。
内核使用系统调用号从系统调用表中查找相应的处理程序。
处理程序被调用，并执行用户请求。
处理程序将结果返回给用户程序，并切换回用户模式。

Linux 系统调用表是一个非常庞大的数据结构，包含了数以百计的条目。每个条目都有一个唯一的号码，称为系统调用号。这些号码通常被定义在头文件中，例如 sys/syscall.h。

以下是一些常见的 Linux 系统调用及其号码：| 系统调用名称 | 系统调用号 |
|---|---|
| open | 2 |
| read | 3 |
| write | 4 |
| close | 6 |
| execve | 11 |
| fork | 2 |
| waitpid | 7 |

系统调用表是一个极其重要的内核组件，它允许用户程序与内核进行交互。通过提供一个标准化的方法来发出系统调用请求，它简化了用户程序的开发，并有助于维护内核与用户空间之间的安全边界。

维护系统调用表的完整性也很重要。未经授权的修改可能会导致安全漏洞或系统不稳定。因此，修改系统调用表的过程通常受到严格控制，并且需要对操作系统内核有深入的了解。

理解系统调用表对于精通 Linux 操作系统至关重要。它为内核与用户程序之间的通信提供了基础，并使开发人员能够创建与内核有效交互的高性能应用程序。

2024-10-28

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