系统调用：用户栈与内核栈的切换（下）

接下来:call
do_syscall_64,进入do_syscall_64函数：

__visible void do_syscall_64(struct pt_regs *regs)
{
 struct thread_info *ti = current_thread_info();
 unsigned long nr = regs- >orig_ax;

 enter_from_user_mode();
 local_irq_enable();

 if (READ_ONCE(ti- >flags) & _TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY)
  nr = syscall_trace_enter(regs);

 /*
  * NB: Native and x32 syscalls are dispatched from the same
  * table.  The only functional difference is the x32 bit in
  * regs- >orig_ax, which changes the behavior of some syscalls.
  */
 if (likely((nr & __SYSCALL_MASK) < NR_syscalls)) {
  regs- >ax = sys_call_table[nr & __SYSCALL_MASK](
   regs- >di, regs- >si, regs- >dx,
   regs- >r10, regs- >r8, regs- >r9);
 }

 syscall_return_slowpath(regs);
}

上述函数的主逻辑很简单：

1、 通过之前保存下来的pt_regs(往内核栈中格式化压入的)，获取用户传入的系统调用号nr，系统调用号保存在了regs->orig_ax：

unsigned long nr = regs- >orig_ax;

2、 通过系统调用号nr，执行对应的回调函数，sys_call_table是函数指针数组，不同nr对应不同系统调用对应的函数。其中regx->di、regx->si、regs->dx、regs->r10、regs->r8、regs->r9分别是之前保存到内核栈(以struct
pt_regs格式化)保存到pt_regs中的，对应着用户传入该系统调用的参数1~6：

if (likely((nr & __SYSCALL_MASK) < NR_syscalls)) {
  regs- >ax = sys_call_table[nr & __SYSCALL_MASK](
   regs- >di, regs- >si, regs- >dx,
   regs- >r10, regs- >r8, regs- >r9);
 }

以上就完成了用户调用系统调用，并从用户栈切换到内核栈，并执行到系统调用号对应函数的过程。 具体的系统调用相关细节将在以后系统调用相关文章中分析。

系统调用-分析从内核栈切换用户栈

上面分析到了执行系统调用对应的函数，如下所示，并将返回值保存在regs->ax中了

regs- >ax = sys_call_table[nr & __SYSCALL_MASK](
   regs- >di, regs- >si, regs- >dx,
   regs- >r10, regs- >r8, regs- >r9);

函数执行到do_syscall_64->syscall_return_slowpath(regs)，开始为返回用户态做准备.

并最终回到系统调用 内核SYSCALL 入口：ENTRY(entry_SYSCALL_64)->return_from_SYSCALL_64,继续完成系统调用返回工作,并切换用户栈与内核栈，使用struct pt_regs恢复用户态寄存器值。

总之

用户栈——>内核栈： cpu保存用户当前堆栈信息保存到内核的栈中（恢复时用到），然后将cpu指向内核堆栈，去执行内核代码。完成用用户栈到内核栈转换。

内核栈——>用户栈： 再切换到内核堆栈前，将用户堆栈信息压入到内核栈中，内核函数执行完回退栈帧，会将用户的堆栈信息POP出栈，然后cpu堆栈寄存器就知道怎么回去了，返回的用户程序中断的地方继续执行。