PDF电子书 | Linux系统编程(第2版)

这本书是关于Linux上的系统编程。“系统编程”是指编写系统软件，其代码在底层运行，直接跟内核和核心系统库对话。换句话说，本书的主题是Linux系统调用和底层函数说明，如C库定义的函数。
本书假定读者熟悉C编程和Linux编程环境——不要求很精通，但至少比较熟悉。如果你不习惯于UNIX文本编辑器——Emacs和vim（后者成为最广泛使用的编辑器，而且评价很高），那么至少应该熟悉一个。你还应该对如何使用gcc、gdb、make等工具很熟悉。已经有很多书籍介绍了关于Linux编程的工具和实践，本书最后的附录B给出一些有用的资源。

　　调用系统调用
位于用户空间的应用程序无法直接访问内核空间。从安全和可靠性角度考虑，也需要禁止用户空间的应用程序直接执行内核代码或操纵内核数据。但从另外一个角度看，内核也必须提供这样一种机制，当用户空间的应用希望执行系统调用时，可以通过该机制通知内核。有了这种机制，应用程序就可以“深入”内核，执行内核允许的代码。这种机制在不同的体系结构上又各不相同。举个例子，在i386微处理器上，用户空间的应用需要执行参数值为0x80的软件中断指令int。该指令会把当前运行环境从用户空间切换成内核空间，即内核的保护区域，内核在该区域执行中断处理函数——中断0x80的处理函数是什么呢？只能是系统调用处理函数！
应用程序通过寄存器告诉内核调用哪个系统调用以及传递什么参数。系统调用以数值表示，从0开始。举个例子，在i386微处理器体系结构上，要请求系统调用5（即open()），用户空间在发送int指令前，需要把5写到寄存器eax中。
参数传递也以类似的方式处理。还是以i386为例，为每个可能的参数指定一个寄存器——寄存器ebx、ecx、edx、esi和edi顺序存储前5个参数。对于极少数参数超过5个的系统调用，则使用单个寄存器指向保存所有参数的用户空间缓存。当然，大部分系统调用只包含几个参数。
虽然基本思想是一致的，但不同体系结构处理系统调用的方式不同。作为一名系统程序员，通常不需要了解内核是如何处理系统调用的。系统调用已经集成到各种体系结构的标准调用规范中，并通过编译器和C库自动处理。