เหตุใดหมายเลขการโทรระบบ Linux ใน x86 และ x86_64 จึงแตกต่างกัน?

ฉันรู้ว่าส่วนต่อประสานการโทรของระบบมีการใช้งานในระดับต่ำและด้วยเหตุนี้ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรม / แพลตฟอร์มไม่ใช่รหัส "ทั่วไป"

แต่ฉันไม่สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าทำไมการเรียกระบบในเคอร์เนล x86 แบบ 32 บิตมีหมายเลขที่ไม่เหมือนกันในสถาปัตยกรรมที่คล้ายกัน Linux 64-bit x86_64 แรงจูงใจ / เหตุผลเบื้องหลังการตัดสินใจนี้คืออะไร?

การเดาครั้งแรกของฉันคือเหตุผลเบื้องหลังที่ทำให้แอปพลิเคชันแบบ 32 บิตสามารถทำงานได้บนระบบ x86_64 ดังนั้นการชดเชยออฟเซตที่เหมาะสมกับหมายเลขการโทรของระบบระบบจะรู้ว่าพื้นที่ผู้ใช้เป็น 32 บิตหรือ 64 บิต ตามลำดับ อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณี อย่างน้อยก็สำหรับฉันที่ read () เป็นสายระบบ 0 ใน x86_64 ไม่สามารถปรับให้เข้ากับความคิดนี้

อีกข้อหนึ่งคือการเปลี่ยนหมายเลขโทรศัพท์ของระบบอาจมีพื้นหลังด้านความปลอดภัย / แข็งตัวซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันไม่สามารถยืนยันตัวเองได้

ด้วยความไม่รู้ถึงความท้าทายของการใช้งานส่วนของโค้ดที่ขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมฉันยังสงสัยว่าการเปลี่ยนหมายเลขการโทรของระบบเมื่อดูเหมือนว่าไม่จำเป็น (เพราะแม้แต่การลงทะเบียนแบบ 16 บิตจะเก็บไว้มากกว่านั้นในปัจจุบัน ~ 346 การเรียกใช้) จะช่วยให้บรรลุผลทุกอย่างนอกเหนือจากความเข้ากันได้ของการแบ่ง (แม้ว่าการใช้การเรียกของระบบผ่านทางไลบรารี libc จะช่วยลดความมัน)

สำหรับเหตุผลที่อยู่เบื้องหลังการกำหนดหมายเลขเฉพาะซึ่งไม่ตรงกับสถาปัตยกรรมอื่นใด [ยกเว้น "x32" ซึ่งเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรม x86_64]: ในวันแรก ๆ ของการสนับสนุน x86_64 ในเคอร์เนลลินุกซ์ก่อนที่จะมี ร้ายแรง จำกัด ร่วมกันหลังทั้งหมดของระบบโทรศัพท์เป็นลำดับเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานในระดับ cacheline

ฉันไม่รู้เพียงพอเกี่ยวกับการพัฒนาเคอร์เนลที่จะรู้พื้นฐานที่เฉพาะเจาะจงสำหรับตัวเลือกเหล่านี้ แต่เห็นได้ชัดว่ามีตรรกะบางอย่างที่อยู่เบื้องหลังตัวเลือกในการจัดเรียงใหม่ทุกอย่างด้วยหมายเลขเฉพาะเหล่านี้แทนที่จะคัดลอกรายการจากสถาปัตยกรรมที่มีอยู่ ดูเหมือนว่าคำสั่งอาจจะขึ้นอยู่กับว่าพวกเขาถูกเรียกโดยทั่วไปเช่นอ่าน / เขียน / เปิด / ปิดอยู่ด้านหน้า Exit and fork อาจดูเป็น "พื้นฐาน" แต่แต่ละตัวเรียกว่าหนึ่งครั้งต่อกระบวนการ

อาจมีบางสิ่งเกิดขึ้นเกี่ยวกับการรักษาการเรียกระบบที่ใช้ร่วมกันภายในบรรทัดแคชเดียวกัน (ค่าเหล่านี้เป็นจำนวนเต็มเท่านั้น แต่มีตารางในเคอร์เนลที่มีตัวชี้ฟังก์ชั่นสำหรับแต่ละกลุ่มดังนั้นการเรียกระบบ 8 กลุ่มแต่ละกลุ่ม บรรทัดแคช 64- บิตสำหรับตารางนั้น)

ดูคำตอบสำหรับคำถามที่ว่า "ทำไมหมายเลขโทรศัพท์ของระบบต่างกันใน amd64 linux" บน Stack Overflow

เพื่อสรุป: เพื่อประโยชน์ของความเข้ากันได้รายการการเรียกระบบมีความเสถียรและสามารถเติบโตได้เท่านั้น เมื่อสถาปัตยกรรม x86 64 ปรากฏขึ้น ABI (การส่งอาร์กิวเมนต์กลับค่าที่ส่งคืน) จะแตกต่างกันดังนั้นผู้พัฒนาเคอร์เนลจึงมีโอกาสนำการเปลี่ยนแปลงที่รอมานาน

ในระยะสั้นเพราะบางคนคิดว่า " N+1วิธีการที่ไม่เข้ากันกับการทำมันก็ดีกว่าNวิธีอื่น" สำหรับซุ้มประตูประวัติศาสตร์หมายเลข syscall มักถูกเลือกให้ตรงกับยูนิกซ์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ดั้งเดิม แต่สำหรับ x86_64 นักพัฒนาเคอร์เนลมีอิสระที่จะเลือกหมายเลขใดก็ได้ที่พวกเขาชอบ แทนที่จะเลือกอย่างง่ายและใช้หมายเลขเดิมซ้ำพวกเขาเลือกที่จะสร้างมาตรฐานใหม่ จากนั้นพวกเขาก็ทำมันอีกครั้งเพื่อ aarch64 และกลุ่มอื่น ๆ นี่เป็นรูปแบบซ้ำ ๆ กันในการพัฒนาเคอร์เนล Linux