一般情况下，应用程序通过应用编程接口(API)而不是直接通过系统调用来编程，而且这种编程接口实际上并不需要和内核提供的系统调用对应。一个API定义了一组应用程序使用的编程接口。它们可以实现成一个系统调用，也可以通过调用多个系统调用来实现，即使不使用任何系统调用也不存在问题。实际上，API可以在各种不同的操作系统上实现，给应用程序提供完全相同的接口，而它们本身在这些系统上的实现却可能迥异。

       在Unix世界中，最流行的应用编程接口是基于POSIX标准的，Linux是与POSIX兼容的。

       从程序员的角度看，他们只需要给API打交道就可以了，而内核只跟系统调用打交道；库函数及应用程序是怎么使用系统调用不是内核关心的。

       系统调用(在linux中常称作syscalls)通常通过函数进行调用。它们通常都需要定义一个或几个参数(输入)而且可能产生一些副作用。这些副作用通过一个long类型的返回值来表示成功(0值)或者错误(负值)。在系统调用出现错误的时候会把错误码写入errno全局变量。通过调用perror()函数，可以把该变量翻译成用户可以理解的错误字符串。

       系统调用的实现有两个特别之处：1）函数声明中都有asmlinkage限定词，用于通知编译器仅从栈中提取该函数的参数。2）系统调用getXXX()在内核中被定义为sys_getXXX()。这是Linux中所有系统调用都应该遵守的命名规则。

       系统调用号：在linux中，每个系统调用都赋予一个系统调用号，通过这个独一无二的号就可以关联系统调用。当用户空间的进程执行一个系统调用的时候，这个系统调用号就被用来指明到底要执行哪个系统调用；进程不会提及系统调用的名称。系统调用号一旦分配就不能再有任何变更(否则编译好的应用程序就会崩溃)，如果一个系统调用被删除，它所占用的系统调用号也不允许被回收利用。Linux有一个"未使用"系统调用sys_ni_syscall(),它除了返回-ENOSYS外不做任何其他工作，这个错误号就是专门针对无效的系统调用而设的。虽然很罕见，但如果有一个系统调用被删除，这个函数就要负责“填补空位”。

       内核记录了系统调用表中所有已注册过的系统调用的列表，存储在sys_call_table中。它与体系结构有关，一般在entry.s中定义。这个表中为每一个有效的系统调用指定了唯一的系统调用号。

       用户空间的程序无法直接执行内核代码。它们不能直接调用内核空间的函数，因为内核驻留在受保护的地址空间上，应用程序应该以某种方式通知系统，告诉内核自己需要执行一个系统调用，系统系统切换到内核态，这样内核就可以代表应用程序来执行该系统调用了。这种通知内核的机制是通过软中断实现的。x86系统上的软中断由int$0x80指令产生。这条指令会触发一个异常导致系统切换到内核态并执行第128号异常处理程序，而该程序正是系统调用处理程序，名字叫system_call().它与硬件体系结构紧密相关，通常在entry.s文件中通过汇编语言编写。

       所有的系统调用陷入内核的方式都是一样的，所以仅仅是陷入内核空间是不够的。因此必须把系统调用号一并传给内核。在x86上，这个传递动作是通过在触发软中断前把调用号装入eax寄存器实现的。这样系统调用处理程序一旦运行，就可以从eax中得到数据。上述所说的system_call()通过将给定的系统调用号与NR_syscalls做比较来检查其有效性。如果它大于或者等于NR_syscalls，该函数就返回-ENOSYS.否则，就执行相应的系统调用：call *sys_call_table(, %eax, 4);

       由于系统调用表中的表项是以32位(4字节)类型存放的，所以内核需要将给定的系统调用号乘以4，然后用所得到的结果在该表中查询器位置。如图图一所示：

     上面已经提到，除了系统调用号以外，还需要一些外部的参数输入。最简单的办法就是像传递系统调用号一样把这些参数也存放在寄存器里。在x86系统上ebx,ecx,edx,esi和edi按照顺序存放前5个参数。需要六个或六个以上参数的情况不多见，此时，应该用一个单独的寄存器存放指向所有这些参数在用户空间地址的指针。给用户空间的返回值也通过寄存器传递。在x86系统上，它存放在eax寄存器中。

       系统调用必须仔细检查它们所有的参数是否合法有效。系统调用在内核空间执行。如果任由用户将不合法的输入传递给内核，那么系统的安全和稳定将面临极大的考验。最重要的一种检查就是检查用