Czym jest syscall?

Część sekcji Podstawy ścieżki Assembly w Coddy. Lekcja 31 z 45.

Napisano już instrukcje asemblera, takie jak mov i lea. Instrukcje te są wykonywane bezpośrednio przez procesor. Ale co zrobić, gdy trzeba wykonać coś, czego procesor nie potrafi zrobić samodzielnie, na przykład wypisać coś na ekranie, odczytać dane z klawiatury lub zakończyć program?

Do tych zadań potrzebujesz systemu operacyjnego (w tym kursie jest to Linux).

Czym jest wywołanie systemowe?

Wywołanie systemowe (system call) to żądanie wysyłane przez Twój program do systemu operacyjnego. W ten sposób prosisz system operacyjny o wykonanie czegoś za Ciebie.

Dlaczego potrzebujesz wywołań systemowych:

Zadanie	Czy CPU może wykonać je samodzielnie?	Czy potrzebne jest wywołanie systemowe?
Dodawanie dwóch liczb	Tak	Nie
Przenoszenie danych między rejestrami	Tak	Nie
Wyświetlanie tekstu na ekranie	Nie	Tak
Odczytywanie danych z klawiatury	Nie	Tak
Zamykanie programu	Nie	Tak
Otwieranie pliku	Nie	Tak

Jak działa wywołanie systemowe:

Umieszczasz numer wywołania systemowego w rax (informuje system operacyjny, czego chcesz)
Umieszczasz argumenty w innych rejestrach (rdi, rsi, rdx itd.)
Wykonujesz instrukcję syscall

Procesor przechodzi do jądra systemu operacyjnego
System operacyjny wykonuje żądanie
System operacyjny przekazuje sterowanie z powrotem do twojego programu

Analogia:

Pomyśl o wywołaniu systemowym jak o kontakcie z urzędem:

Krok	Analogia	W asemblerze
1	Zdecyduj, jakiej usługi potrzebujesz	Wybierz numer wywołania systemowego (wpisz go do `rax`)
2	Wypełnij formularze	Umieść argumenty w rejestrach
3	Złóż wniosek	Wykonaj `syscall`
4	Urząd go rozpatruje	Jądro systemu operacyjnego wykonuje pracę
5	Odbierz wynik	Program działa dalej

Wywołania systemowe, których nauczysz się w tym kursie:

Wywołanie systemowe	Numer	Co robi	Rozdział
`exit`	60	Kończy program	Rozdział 4
`write`	1	Wyświetla tekst na ekranie	Rozdział 5

Na razie najważniejsze wywołanie systemowe: exit

Bez exit Twój program działałby w nieskończoność albo uległ awarii. Każdy napisany przez Ciebie program musi kończyć się wywołaniem systemowym exit.

mov rax, 60    ; numer wywołania systemowego dla exit
mov rdi, 0     ; kod zakończenia (0 = sukces)
syscall        ; poproś system operacyjny o zakończenie programu

Spróbuj swoich sił

Ta lekcja nie zawiera wyzwania z kodem.