Linux内核分析— —扒开系统调用的三层皮（下）

课程主要内容有三点：

1. 在MenuOS中通过添加代码增加自定义的系统调用命令
2. 使用gdb跟踪调试内核
3. 简单分析system_call代码了解系统调用在内核代码中的处理过程

实验——分析system_call中断处理过程

在MenuOS中添加上周所运用到的系统调用

克隆并自动编译

 rm menu -rf 强制删除原menu文件

git clone https://github.com/mengning/menu.git      从github中克隆

cd menu

在test.c文件中，添加代码如下:

int Getpid(int argc ,char *argv)

{

    pid_t pid;

    pid=getpid();

    printf("pid = %d ", pid);

    return 0;

}

int GetpidAsm(int argc ,char *argv)

{

    pid_t pid;

    pid = getpid();

    asm volatile(

            "mov $0x24,%%eax "

            "int $0x80 "

            "mov %%eax,%0 "

            :"=m"(pid)

            );

    printf("pid = %d ",pid);

    return 0;

}

然后make rootfs即可完成功能的添加

 

使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time

使用gdb跟踪调试内核

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S # 关于-s和-S选项的说明：
另开一个shell窗口

gdb
（gdb）file linux-3.18.6/vmlinux # 在gdb界面中targe remote之前加载符号表

（gdb）target remote:1234 # 建立gdb和gdbserver之间的连接,按c 让qemu上的Linux继续运行 加载符号表

 

三、系统调用在内核代码中的处理过程

系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

• SYSCALL_VECTOR：系统调用的中断向量
• &system_call：汇编代码入口
• 一执行int 0x80，系统直接跳转到system_call

系统调用的处理过程可分成以下3步：

　　(1)将处理机状态由用户态转为系统态。之后，由硬件和内核程序进行系统调用的一般性处理，即首先保护被中断进程的CPU环境，将处理机状态字PSW、程序计数器PC、系统调用号、用户找指针以及通用寄存器内容等压入堆栈，然后，将用户定义的参数传送到指定的地方保存起來。

　　(2)分析系统调用类型，转入相应的系统调用处理子程序。为使不同的系统调用能方便地转向相应的系统调用处理子程序，在系统中配置了一张系统调用入口表。表中的每个表目都对应一条系统调用，其中包含该系统调用自带参数的数目、系统调用处理子程序的入口地址等。内核可利用系统调用号去查找该表，即可找到相应处理子程序的入口地址而转去执行它。

　　(3)在系统调用处理子程序执行完后，恢复被中断的或设置新进程的CPU现场，然后返冋被中断进程或新进程，继续往下执行。