20135220谈愈敏Blog5_系统调用（下）

系统调用（下）

谈愈敏 原创作品转载请注明出处 《Linux内核分析》MOOC课程 http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

给MenuOS增加time和time-asm命令

上周是从用户态的观点来理解系统调用，这周从内核态出发研究系统调用，通过跟踪调试，首先把上周的两个命令加到MenuOS中：

rm menu -rf 强制删除原menu文件
git clone http://github.com/mengning/menu.git 从github中克隆

cd menu
make rootfs 运行自动编译脚本，生成根文件系统，启动MenuOS

• 更新menu代码到最新版
• 在main函数中增加MenuConfig（一个命令一行，与上面的格式一样）
• 增加对应的time和time-asm函数（就是上周写的两个函数）
• make rootfs （rootfs是一个脚本，可以自动生成，编译）

使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S

gdb
（gdb）file linux-3.18.6/vmlinux      //加载符号表
（gdb）target remote:1234     //连接
b sys_time：在系统调用time的位置设置断点
c：继续执行，停在断点处
n/s：单步运行，s进入函数，n不进入

系统调用在内核代码中的处理过程

需要主要理解的过程：int 0x80触发一个系统调用 ->执行系统调用处理函数system_call ->返回到用户态。

返回到用户态之前有一个进程调度的时机，会跟踪到schedule

回顾：

• 中断向量int 0x80 ->system_call，初始化时绑定
• 系统调用号将xyz和中断服务程序sys_xyz关联起来

系统调用机制的初始化

main.c中start_kernel函数：trap_init()

set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call)
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。

理解system_call到iret之间的主要代码

系统调用返回前可能进行进程调用，里面会发生进程上下文的切换。

从系统调用入口开始：ENTRY(system_call)

SAVE_ALL //保存现场

system_call：
	call *system_call_table(,%eax,4)
//调用了系统调用处理函数，有系统调用号eax中，是实际的系统调用处理程序。

当前任务syscall_exit_work里面有work_pending里面有
work_notifysig //处理pending信号，不用管
重要的是work_resched:call schedule //决定了进程调度的代码，调用完会跳转到restore_all

restore_all //恢复现场

INTERRUPT_RETURN //irp_return宏，中断处理过程在这结束

实验

rm menu -rf 强制删除原menu文件
git clone http://github.com/mengning/menu.git 从github中克隆

cd menu
make rootfs 运行自动编译脚本，生成根文件系统，启动MenuOS

在test.c中增加上周编写的两个函数：Getpid()和GetpidAsm()

并修改test.c中的main函数，添加两行代码MenuConfig

重新编译运行make rootfs，在MenuOS中输入help，发现有刚才添加的两个系统调用，分别执行getpid、getpid-asm：

插入断点进行调试：

从system_call开始到iret结束的流程图：

总结

本周前两个视频教的大概是实验内容，学会如何给内核添加新的系统调用命令，并用gdb进行跟踪调试，我们自己动手做了实验，具体函数代码上周也写过了。后面几个视频重点是理解system_call到iret之间的主要代码，它的整个流程，笔记和流程图都是它的一个总结。