Linux2.6对新型CPU快速系统调用的支持

http://tech.ddvip.com   2006年11月20日    社区交流

本文详细介绍Linux2.6对新型CPU快速系统调用的支持

  Linux 对 sysenter/sysexit 系统调用方式的支持

  在 2.4 内核中,直到最近的发布的 2.4.26-rc2 版本,没有加入对 sysenter/sysexit 指令的支持。而对 sysenter/sysexit 指令的支持最早是2002 年,由 Linus Torvalds 编写并首次加入 2.5 版内核中的,经过多方测试和多次 patch,最终正式加入到了 2.6 版本的内核中。http://kerneltrap.org/node/view/531/1996,http://lwn.net/Articles/18414/。

  具体谈到系统调用的完成,不能孤立的看内核的代码,我们知道,系统调用多被封装成库函数提供给应用程序调用,应用程序调用库函数后,由 glibc 库负责进入内核调用系统调用函数。在 2.4 内核加上老版的 glibc 的情况下,库函数所做的就是通过 int 指令来完成系统调用,而内核提供的系统调用接口很简单,只要在 IDT 中提供 INT 0x80 的入口,库就可以完成中断调用。

  在 2.6 内核中,内核代码同时包含了对 int 0x80 中断方式和 sysenter 指令方式调用的支持,因此内核会给用户空间提供一段入口代码,内核启动时根据 CPU 类型,决定这段代码采取哪种系统调用方式。对于 glibc 来说,无需考虑系统调用方式,直接调用这段入口代码,即可完成系统调用。这样做还可以尽量减少对 glibc 的改动,在 glibc 的源码中,只需将 "int $0x80" 指令替换成 "call 入口地址" 即可。

  下面,以 2.6.0 的内核代码配合支持 SYSENTER 调用方式的 glibc2.3.3 为例,分析一下系统调用的具体实现。

  内核在启动时做的准备

  前面说到的这段入口代码,根据调用方式分为两个文件,支持 sysenter 指令的代码包含在文件 arch/i386/kernel/vsyscall-sysenter.S 中,支持int中断的代码包含在arch/i386/kernel/vsyscall-int80.S中,入口名都是__kernel_vsyscall,这两个文件编译出的二进制代码由arch/i386/kernel/vsyscall.S所包含,并导出起始地址和结束地址。

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