例说linux内核与应用数据通信（一）：加入一个系统调用

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        应用不能訪问内核的内存空间。为了应用和内核交互信息，内核提供一组接口，通过这组接口。应用能够发送请求，内核能够响应处理该请求，这组接口就是系统调用。

关于内核系统调用的实现查看本博客中这篇文章:

http://blog.csdn.net/shallnet/article/details/47113753

本文章以x86-32为例：

$ uname -a
Linux localhost 2.6.32 #1 SMP Sat Jun 13 23:55:06 CST 2015 i686 i686 i386 GNU/Linux

第一步，在系统调用表中加入一个表项。表中为每个有效的系统调用指定了惟一的系统调用号。系统调用表位于arch/x86/kernel/syscall_table_32.S文件里,在该文件里最后一行加入自己的系统调用表项。例如以下：

        ......
        .long sys_preadv
        .long sys_pwritev
        .long sys_rt_tgsigqueueinfo     /* 335 */
        .long sys_perf_event_open
        .long sys_shallnet

尽管没有明白指定编号，但该系统调用已经按次序分配了337这个系统调用号，接下来就应该加入系统调用号。

第二步，加入系统调用号。在Linux中，每一个系统调用被赋予一个系统调用号。

这样。通过这个独一无二的号就能够关联系统调用。当用户空间的进程运行一个系统调用的时候，这个系统调用号就被用来指明究竟是要运行哪个系统调用。在文件arch/sh/include/asm/unistd_32.h该列表中加入一行#define
__NR_shallnet   337 ：

......
#define __NR_inotify_init1 332
#define __NR_preadv 333
#define __NR_pwritev 334
#define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335
#define __NR_perf_event_open 336

#define __NR_shallnet   337

//#define NR_syscalls 337
#define NR_syscalls 338
......

在内核源文件里该行为#define
NR_syscalls 337，在系统调用运行的过程中。system_call()函数会依据该值来对用户态进程的有效性进行检查。假设这个号大于或等于NR_syscalls，系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 337改动为#define NR_syscalls 338。

第三步，实现shallnet系统调用。在文件kernel/sys.c最后加入例如以下函数：

SYSCALL_DEFINE0(shallnet)SYSCALL_DEFINE1(shallnet, int, arg)
{
        printk(KERN_ALERT"My blog address: \"http://blog.csdn.net/shallnet\"");
        return arg + arg;
}

第四步，又一次编译内核。依次运行：

make oldconfig
make bzImage
make modules
make modules_install
make install

第五步，又一次启动系统然后进入刚新编译的系统，编写測试代码例如以下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>

#define __NR_shallnet 337

int main(int argc, const char *argv[])
{
    int     ret;

    ret = syscall(337, 99);

    printf("shallnet() return: %d\n", ret);
    return 0;
}

编译运行该程序例如以下：

$ ./target_bin
shallnet() return: 198

$ demsg
......
My blog address: "http://blog.csdn.net/shallnet"

能够看到我们新加的系统调用运行成功了。

可见建立一个新的系统调用还是非常easy的，可是不提倡这么做，系统调用须要一个系统调用号，须要改动内核代码，改动之后须要又一次编译内核。

linux系统应当尽量避免每出现一个新的抽象就增加一个新的系统调用，通常有其它的方法能够取代系统调用，比方说实现一个设备节点等。

本节源代码下载：

http://download.csdn.net/detail/gentleliu/9035717