linux0.11添加系统调用

概述

printf()是c语言中一个很常用的函数，printf()底层如何实现，如何在中断设备上显示出字符？

linux系统下，printf()的底层是对系统调用write()的封装。

应用程序在使用硬件资源时，一般都是通过系统调用来告知操作系统使用哪些资源，系统调用会通过int0x80中断进入到内核态工作，将应用程序的需求满足后，返回用户态，应用程序再继续执行。

　　

系统调用write

开机后，操作系统在进行初始化时会调用sched_init(); --->set_system_gate() 设置一个系统调用处理函数的入口地址（当应用程序再运行中进行任何一个系统调用时触发0x80中断，首先会找到处理函数的入口地址）

　　

0x80中断处理程序system_call 首先进行系统调用号的检查(系统调用号放在eax中，参数分别放在ebx,ecx,edx中)，匹配上之后进行sys_call_table[]中找到该系统调用号所对应的系统调用函数在内核中的地址，即sye_write()的地址，在调用sys_write()进行输出工作，此时一直处于内核态， 所有的资源都可以访问。sys_write()执行完毕返回，system_call返回，系统调用结束。

　　

在linux0.11内核上添加系统调用

1、添加foo() 系统调用的步骤为：

　　①在linux-0.11/include/unistd.h下定义系统调用号，并声明系统调用函数的形式。

　　②在linux-0.11/kernel/system_call.s中修改系统调用的个数，以使此系统调用被调用时，可以识别到。

　　③在linux0.11/include/sys.h中添加extern头，再在sys_call_table[]中加入系统调用的‘地址’。

　　④在linux-0.11/kernel中实现该系统调用，并修改Makefile文件。

　　⑤将usr/include/unistd.h文件中添加（第①步）系统调用号和系统调用的声明。

　　⑥写测试程序进行测试。

2、实现

　　①    define __NR_iam 72 

　　　　define __NR_whoami 73

　　

　　②在linux-0.11/kernel/system_call.s中修改 nr_system_calls = 74 //system_call会判断是否有该系统调用号

 　  ③linux0.11/include/sys.h

　　

 　　④linux-0.11/kernel中定义who.h，并修改Makefile文件

　　

　　  

#define __LIBRARY__
#include<asm/segment.h>  //定义了get_fs_byte()和set_fs_byte()
#include<errno.h> //定义EINVAL
char ch[24] ;
int len = 0;
int sys_iam(const char* name)
{
        int i = 0; 
        while(get_fs_byte(name + i) != '' && i<=23) i++;
        if( i == 24) return -EINVAL;
        len = i ;
        for(;i>=0;i--)
        {//将用户数据段的数据复制到内核数据段
            ch[i] = get_fs_byte(name + i);
        }
        return  len;
}
int sys_whoami(char* name,unsigned int size)
{
        int i = len ;
        if(len > size - 1) return -EINVAL;
        while(i>=0) 
        {//将内核数据段的数据复制到用户数据段
            put_fs_byte(ch[i],name + i);
            i--;
        }
        return len ;
}

　　⑤同第一步(usr/include/unistd.h)

　　⑥测试代码(usr/root-->whoami.c、iam.c)

#define __LIBRARY__
#include<errno.h>
#include<unistd.h>
_syscall1(int, iam, const char*, name);
int main(int argc, char * argv[]){
    if(iam(argv[1])<0)
    {
        printf("error
");
        return -1;
    }
    return 0;
}

#define __LIBRARY__
#include<errno.h>
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
_syscall2(int,whoami,char*,name,unsigned int,size);
int main(int argc, char * argv[]){
        char str [24];
        if(whoami(str,24)<0)
        {
                printf("error
");
                return -1;
        }
        printf("%s
",str);
    return 0;
}

　　结果