系统调用

CPU特权级

为了防止内核被用户进程随意访问，CPU通过特权级实现访问控制，当前特权级决定了哪些CPU指令可以被执行。
linux CPU特权级分2层: Ring 0和Ring 3，内核运行在最高特权级Ring 0，用户进程运行在最低特权级Ring 3。
用户进程要执行特权操作，需要从Ring 3转变到Ring 0。

系统调用

系统调用是操作系统为了统一管理硬件资源，并为上层应用程序提供良好的环境，使应用程序具有更好的兼容性，在内核代码中封装的接口，比如常见的fork、read、write等。

系统调用的步骤

CPU执行用户程序时，处于用户空间，执行内核程序时，处于内核空间。

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每次发起系统调用，就会产生用户空间与内核空间的切换，具体步骤如下

1. 用户进程把系统调用号，存入寄存器
2. 用户进程把系统调用相关入参存入寄存器
3. 用户进程执行80中断
4. CPU接收到中断信息，执行中断处理程序（在这一步骤切换到内核态）
5. 运行内核程序
6. 内核程序把返回值存入寄存器
7. 内核程序恢复用户进程的上下文，用户进程继续执行