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一、什么是系統呼叫
系統呼叫 跟用戶自定義函式一樣也是一個函式，不同的是 系統呼叫 運行在內核態，而用戶自定義函式運行在用戶態，由于某些指令（如設定時鐘、關閉/打開中斷和I/O操作等）只能運行在內核態，所以作業系統必須提供一種能夠進入內核態的方式，系統呼叫 就是這樣的一種機制，
系統呼叫 是 Linux 內核提供的一段代碼（函式），其實作了一些特定的功能，用戶可以通過 int 0x80 中斷（x86 CPU）或者 syscall 指令（x64 CPU）來呼叫 系統呼叫，
二、進入系統呼叫
本文主要介紹的是 x86 CPU 進入系統呼叫的方式
Linux 提供了 int 0x80 中斷來讓用戶程式進入 系統呼叫，我們來看看 Linux 對 int 0x80 中斷的處理初始化程序：
void __init trap_init(void)
{
...
set_system_gate(SYSCALL_VECTOR, &system_call);
...
}
系統初始化時，會在 trap_init() 函式中對 int 0x80 中斷處理進行初始化，設定其中斷處理程序入口為 system_call，system_call 是一段由匯編語言撰寫的代碼，我們看看關鍵部分，如下：
ENTRY(system_call)
...
call *SYMBOL_NAME(sys_call_table)(,%eax,4)
movl %eax,EAX(%esp) # save the return value
...
我們把上面的匯編改寫成 C 代碼如下：
void system_call()
{
...
// 變數 eax 代表 eax 暫存器的值
syscall = sys_call_table[eax];
eax = syscall();
...
}
sys_call_table 變數是一個陣列，陣列的每一個元素代表一個 系統呼叫 的入口，其定義如下（在檔案 arch/i386/kernel/entry.S 中）：
.data
ENTRY(sys_call_table)
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)
.long SYMBOL_NAME(sys_exit)
.long SYMBOL_NAME(sys_fork)
.long SYMBOL_NAME(sys_read)
.long SYMBOL_NAME(sys_write)
.long SYMBOL_NAME(sys_open)
.long SYMBOL_NAME(sys_close)
...
翻譯成 C 代碼如下：
long sys_call_table[] = {
sys_ni_syscall,
sys_exit,
sys_fork,
sys_read,
sys_write,
sys_open,
sys_close,
...
};
用戶呼叫 系統呼叫 時，通過向 eax 暫存器寫入要呼叫的 系統呼叫 編號，這個編號就是 sys_call_table 陣列的下標， system_call 程序獲取 eax 暫存器的值，然后通過 eax 暫存器的值找到要呼叫的 系統呼叫 入口，并且進行呼叫，呼叫完成后，系統呼叫 會把回傳值保存到 eax 暫存器中，
原理如下圖：
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三、系統呼叫實作
當用戶要呼叫 系統呼叫 時，需要通過向 eax 暫存器寫入要呼叫的 系統呼叫 編號，因為 用戶態 和 內核態 使用的堆疊不同，而呼叫 系統呼叫 是在用戶態呼叫的，而進入 系統呼叫 后會變成內核態，所以引數就不能通過堆疊來傳遞，Linux 使用暫存器來傳遞引數，引數與暫存器的關系如下：
- 第1個引數放置在 ebx 暫存器，
- 第2個引數放置在 ecx 暫存器，
- 第3個引數放置在 edx 暫存器，
- 第4個引數放置在 esi 暫存器，
- 第5個引數放置在 edi 暫存器，
- 第6個引數放置在 ebp 暫存器，
而 Linux 進入中斷處理程式時，會把這些暫存器的值保存到內核堆疊中，這樣 系統呼叫 就能通過內核堆疊來獲取到引數，
下面我們通過 sys_open() 系統呼叫來說明一下 系統呼叫 的運作方式，sys_open() 實作如下：
asmlinkage long sys_open(const char *filename, int flags, int mode)
{
...
}
一般 系統呼叫 都需要使用 asmlinkage 編譯選項，asmlinkage 編譯選項是告訴編譯器從堆疊中讀取引數，其實際是封裝了 GCC 的編譯選項，如下：
#define asmlinkage CPP_ASMLINKAGE __attribute__((regparm(0)))
attribute((regparm(0))) 就是告訴 GCC 所有引數都從堆疊中讀取，而 Linux 進入中斷處理背景關系時，會把 ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp 暫存器的值保存到內核堆疊中，那么 系統呼叫 就可以從內核堆疊獲取到引數的值，
但由于暫存器只能傳遞 32 位的整型值（x86 CPU），所以引數一般只能傳遞指標或者整型的數值，如果要獲取指標對應結構的資料，就必須通過從用戶空間復制到內核空間，如 sys_open() 系統呼叫獲取要打開的檔案路徑：
asmlinkage long sys_open(const char *filename, int flags, int mode)
{
char * tmp;
...
tmp = getname(filename);
...
}
getname() 函式就是用于從用戶空間復制資料到內核空間，
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