システムコール

システム、一般にはオペレーティングシステム(OS)であるが、その機能の呼び出し方はOSによって大きく違いがある。

OSに求められる機能の差や、OSの設計方針の差などが反映されるからである。

かくして、あるOS用に書かれたプログラムは、別のOSで動かすことができない(実際の理由はそれだけではないが)。

呼び出し方法は、出来るだけ無理がなく、簡単であるほうが望ましい。

そこでどのようなOSでも、そのCPUの種類に応じ、最も自然な方法が選択されている。

x86系でありがちなOSでは、16ビット/32ビット/64ビットの環境を問わず、ソフトウェア割り込み機能が使われている。

Linuxの場合、Linux 2.6からsysenterによる呼び出しにも対応した。

MS-DOSは、INT 21hシステムコールと呼ばれるソフトウェア割り込みで行なわれる。

AHレジスターに機能番号、それ以外のレジスターに必要な引数(パラメーター)を入れ、INT 21hを実行する。

Windows 9xの場合、アプリケーションソフトは通常、ring3で動作する。このためINT 30hでリングレベルをring0に変更し、VxD層にある機能を呼ぶことになる。後はWindows 3.xと同様である。

VxD層の機能は、INT 20hで呼ぶ。引数込みで6バイトで構成される。

CD 20 FF FF NN NN

FFFFがファンクション番号、NNNNが呼び出すVxD識別番号である。

FreeBSDのx86版は、int 80hソフトウェア割り込みで行なわれる。

引数はスタックにpushし、システムコール番号をEAXレジスターに入れ、int 80hを実行する。

Linuxのx86版は、二通り方法がある。

基本はFreeBSDと同様にソフトウェア割り込みで行なわれる。但し呼び方は若干異なり、引数はレジスターに入れ、システムコール番号をEAXレジスターに入れ、int 80hを実行する。各レジスターの使われ方は、次のとおり。

• eax ‐ システムコール番号
• ebx ‐ システムコールの第1引数
• ecx ‐ システムコールの第2引数
• edx ‐ システムコールの第3引数
• esi ‐ システムコールの第4引数
• edi ‐ システムコールの第5引数
• ebp ‐ システムコールの第6引数

Linuxカーネル2.6からはsysenterによる呼び出しにも対応した。int 80h命令でのシステムコールは既に古く、sysenterの方が高速である。