linux及安全第五周总结——20135227黄晓妍

（注意：本文总结备份中有较多我手写笔记的图片，其中重要的部分打出来了。本文对分析system_call对应的汇编代码的工作过程，系统调用处理过程”的理解，以及流程图都写在实验部分。）

实验部分

使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数

1. 强制删除menu (rm menu -rf)
2. 更新menu代码至最新版本（git clone https://github.com/mengning/menu.git）
3. 在test.c中main函数中增加MenuConfig,以及增加上周自己选择Getegid,GetegidAsm的代码
4. Make roofts自动编译，生成，和启动根文件系统

在test.c的main中增加menuconfig

增加我的函数getegid和getegidasm

int Getegid(int argc,char *argv[])

{

gid_t gid;

gid = getegid ();

printf(“gid=%d”,gid);

return 0;

}

int GetegidAsm(int agrc,char *argv[])

{

gid_t gid;

gid = getegid ();

asm volatile(

“mov $0x32,%%eax\n\t”

“int $0x80\n\t”

“mov %%eax,%0\n\t”

:”=m”(gid)

);

printf(“gid=%d”,gid);

return 0;

}

make rootfs然后查看一下，发现新增加了getegid和getegid_asm命令

getegid一下

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：

# -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution)

# -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想使用1234端口，则可以使用-gdb tcp:xxxx来取代-s选项

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

查看50     i386 getegid                       sys_getegid16

（gdb）break  sys_getegid16# 断点的设置,注意寻找对应的系统调用函数名字，例如time命令对应sys_time

示例：gdb跟踪sys_time

跟踪调试

system_call对应的汇编代码的工作过程

sys_call只是汇编代码的声明，不是函数，所以gdb无法跟踪sys_call的位置，但是sys_call里包含的系统调用的时机非常重要：

中断向量int0x80如何与sys_call绑定的呢？

\init\main.c里的start_kernel里有trap_init()函数

\arch\x86\kernel\traps.c中有一个函数，将SYSCALL_WECTOR（系统调用中断向量）和system_call汇编代码的入口绑定。完成初始化。

系统调用处理过程 

用户态的函数根据API接口，申请一个系统调用，触发int0x80中断向量指令，中断int指令（保护现场）保存用户态的栈顶地址，当时的状态字，当时的cs:eip值和内核态的栈顶指针，当时的状态字，和中断处理程序的入口（sys_call），sys_call_table根据系统调用号查找对应的函数，如果当前进程需要调度或者有其他的信号需要处理，则分别调度和处理，如果不需要，运行函数，恢复现场（restore_all）， 最后iret结束。下面我用流程图展示系统调用处理的过程（sytem call到iret之间）：

总结部分：

一：如何给menuOS增加自己编写的命令Getegid,GetegidAsm

1.      强制删除menu (rm menu -rf)

2.      更新menu代码至最新版本（git clone https://github.com/mengning/menu.git）

3.      在test.c中main函数中增加MenuConfig,以及增加上周自己选择Getegid,GetegidAsm的代码

4.      Make roofts自动编译，生成，和启动根文件系统

二：gdb跟踪自己编写的系统调用函数Getegid,GetegidAsm

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：

# -S freeze CPU at startup (use ’c’ to start execution)

# -s shorthand for -gdb tcp::1234 若不想使用1234端口，则可以使用-gdb tcp:xxxx来取代-s选项

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

（gdb）break start_kernel # 断点的设置,注意寻找对应的系统调用函数名字，例如time命令对应sys_time

示例：gdb跟踪sys_time

三：系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

在x86/kernel/entry_32.S里有ENTRY(system call)

sys_call只是汇编代码的声明，不是函数，所以gdb无法跟踪sys_call的位置，但是sys_call里包含的系统调用的时机非常重要：

中断向量int0x80如何与sys_call绑定的呢？

\init\main.c里的start_kernel里有trap_init()函数

\arch\x86\kernel\traps.c中有一个函数，将SYSCALL_WECTOR（系统调用中断向量）和system_call汇编代码的入口绑定。完成初始化

四：简化汇编伪代码

Save_all保存现场

Sys_call_table:绑定系统调用函数

Interrupt_return:结束