Linux系統調用的實作方法

作業系統核心分析 實驗二 Linux系統調用

準備工作

接之前的實驗一：

1. 為了便于複現實驗結果，不出錯，本文會盡可能使用終端指令。
2. 之前已編譯了

   linux

   核心和

   busybox

   ，并制作了一個根檔案系統鏡像。是以目前桌面存在着

   linux

   、

   busybox

   、

   rootfs

   三個檔案夾和一個

   rootfs.img

   檔案。 ( 若路徑與我不同的，涉及路徑的指令，請自行修改 )
3. 本文使用

   vim

   文本編輯器，如若沒有安裝，請用下面指令安裝。

sudo apt install vim
           

一、 實作一個新的“Hello World”系統調用。

1. 在系統調用表中添加新的系統調用編号

1. 用

   vim

   編輯

   syscall_64.tbl

# 打開終端，輸入下部指令。
vim ~/Desktop/linux/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
           

1. 進入

   vim

   編輯界面後，先輸入

   /435

   ，定位到系統調用表檔案中 已有的系統調用編号末尾。 另可輸入

   :set number

   ,設定行号。
2. 輸入

   i

   ，進入編輯模式
3. 再将光标移動到

   435

   的下面一行，輸入下面的代碼

436     common  my_syscall              __x64_sys_my_syscall
           

1. 按

   ESC

   退出 編輯模式 ，進入 指令模式 ,輸入

   :wq

   儲存。

   

2. 在實作系統調用程式檔案中添加函數定義

1. 用

   vim

   編輯

   sys_x86_64.c

# 打開終端，輸入下部指令。
vim ~/Desktop/linux/arch/x86/kernel/sys_x86_64.c
           

1. 進入

   vim

   編輯界面後，先輸入

   G

   (注意是大寫)，編輯界面會跳轉到檔案底部。 另可輸入

   :set number

   ,設定行号。
2. 再輸入

   i

   ，進入編輯模式。
3. 在檔案底部添加代碼

SYSCALL_DEFINE0(my_syscall)
{
        printk(KERN_INFO "Hello World!\n");

        return 0;
}
           

1. 按

   ESC

   退出 編輯模式 ，進入 指令模式 ,輸入

   :wq

   儲存。

   

3. 重新編譯核心，驗證系統調用。

cd ~/Desktop/linux                              #修改目前目錄

make                                            #通過makefile，編譯核心
           

4. 在桌面建立使用者程式，調用 “Hello world” 系統調用。

1. 用

   vim

   編輯

   mysyscall.c

# 打開終端，輸入下部指令。
vim ~/Desktop/mysyscall.c
           

//進入vim編輯界面之後,輸入以下代碼
#include <unistd.h>

#define __NR_my_syscall 436

int main(int argc, char const *argv[])
{
        long result = syscall(__NR_my_syscall);

        return 0;
}


           

1. 靜态編譯mysyscall.c

gcc ~/Desktop/mysyscall.c -static -o ~/Desktop/mysyscall
           

1. 編譯成功後，桌面會出現一個名為

   mysyscall

   可執行檔案。

5. 将可執行檔案mysyscall放入rootfs.img根檔案系統

cd ~/Desktop

#挂載rootfs.img到rootfs
sudo mount -o loop rootfs.img rootfs

#複制 mysyscall 到rootfs檔案夾
sudo cp ~/Desktop/mysyscall ~/Desktop/rootfs/

#解除安裝rootfs.img
sudo umount rootfs
           

6. 啟動qemu虛拟機，運作mysyscall

sudo qemu-system-x86_64 -kernel ~/Desktop/linux/arch/x86_64/boot/bzImage -hda ~/Desktop/rootfs.img -append  "console=ttyS0 root=/dev/sda" -nographic
           

7. 結果

在出現井号指令提示符之後，輸入

./mysyscall

,若出現

Hello World!

則表示成功。