“Linux内核分析”第五周报告

张文俊+ 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

学习总结

1、给MenuOS增加time和time-asm命令

首先，将time这两个文件添加到MenuOS里面，需要以下指令：

rm menu -rf //其中，-rf为强制删除命令

然后通过以下指令重新克隆一个menu：

git clone https://github.com/mengning/menu.git

然后按照之前的课程编译启动MenuOS。

进入MenuOS后，关键是查看GetPid和GetPidAsm两个命令。

总结来说，给MenuOS增加GetPid和GetPidAsm两个命令，需要按照四个步骤：

（1）更新menu代码到最新版

（2）在main函数中增加MenuConfig

（3）增加对应的GetPid函数和GetPidAsm函数

（4）make rootfs

2、如何调试time——使用gdb跟增系统调用内核函数sys_time

首先，使用-s -S命令进行调试：

进入gdb后，将vmlinux加载进来：

加载进之后，链接Target remote 1234，链接到需要调试的MenuOS：

对sys_time设置断点：

现在c运行之后，系统会启动，MemuOS正常启动。如果这时执行time命令，会发现它卡住了：

list可以查看内部代码，如果这里一直按s单步执行，会进入schedule函数。

sys_time返回后进入汇编代码处理gdb无法继续追踪。

3、系统调用在内核代码中的工作机制和初始化

主要分析从system_call到返回的整个过程。

首先，了解系统调用机制的初始化：

其中，在start_kernel的trap_init里，我们可以看到设计了一个trap_gate函数。

syscall_vector是系统调用中断向量，system_call是汇编代码的入口。

因此，初始化的结果是：这时代码中一旦执行int0X80，CPU就会直接跳转到system_call这个位置上。

system_call之后的指令入口如下：

从上述代码开始分析：

系统调用也是一种中断，也存在保护现场（SAVE_ALL）和恢复现场（RESTORE_ALL）的问题。

下面，sys_call_table调用系统调度表，其中eax传递系统调用号，找到对应的系统调用（在老师的例子里就是sys_time）。

然后执行syscall_after_call，保存返回值eax；继续执行syscall_exit，查看是否需要跳转到syscall_exit_work。不需要的话，就恢复现场，然后返回结束。

如果需要跳转到syscall_exit_sork，则执行work_pending，其中包含work_notifysig，是处理信号的。

可以执行work_resched，是处理重新调度的。

然后恢复并返回结束。

流程图示：

内核：很多种不同的中断处理过程的集合。