redhat linux添加系统功能调用ppt课件.ppt

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1、Linux2.4内核添加系统调用什么是系统调用系统调用说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务，比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件，可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置系统时间等。系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口——它好比一个中间人，把用户进程的请求传达给内核，待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间。系统服务之所以需要通过系统调用提供给用户空间的根本原因是为了对系统“保护”，因为我们知道L

2、inux的运行空间分为内核空间与用户空间，它们各自运行在不同的级别中，逻辑上相互隔离。所以用户进程在通常情况下不允许访问内核数据，也无法使用内核函数，它们只能在用户空间操作用户数据，调用户用空间函数。但是很多情况下，用户进程需要获得系统服务（调用系统程序），这时就必须利用系统提供给用户的“特殊”接口——系统调用了，它的特殊性主要在于规定了用户进程进入内核的具体位置；换句话说用户访问内核的路径是事先规定好的，只能从规定位置进入内核，而不准许肆意跳入内核。有了这样的陷入内核的统一访问路径限制才能保证内核安全无虞。Linux中实现系统调

3、用利用了0x86体系结构中的软件中断。软件中断和我们常说的中断(硬件中断)不同之处在于——它是通过软件指令触发而并非外设，也就是说又编程人员出发的一种异常，具体的讲就是调用int$0x80汇编指令，这条汇编指令将产生向量为128的编程异常。软件中断虽然叫中断，但实际上属于异常（更准确说是陷阱）——CPU发出的中断——而且是由编程者触发的一种特殊异常。int$0x80指令目的是产生一个编号为128的编程异常，这个编程异常对应的中断描述符表IDT中的第128项——也就是对应的系统门描述符。门描述符中含有一个预设的内核空间地址，它指向了

4、系统调用处理程序：system_call()（别和系统调用服务程序混淆,这个程序在entry.S文件中用汇编语言编写）。以getpid()为例1该程序调用libc库的封装函数getpid。该封装函数中将系统调用号_NR_getpid（第20个）压入EAX寄存器，2调用软中断int0x80进入内核。（以下进入内核态）3在内核中首先执行system_call，接着执行根据系统调用号在调用表中查找到对应的系统调用服务例程sys_getpid。4．执行sys_getpid服务例程。5．执行完毕后，转入ret_from_sys_call例程

5、，系统调用中返回。静态及动态添加系统调用静态添加系统调用所谓的静态静态添加系统调用，是指我们直接通过修改核心的源代码而达到的。只要我们知道Linux下系统调用实现的框架，添加（当然也可以修改）系统调用将会是件非常简单的事情。该方法的缺点还是有的：1.修改好源代码后需要重新编译核心，这是个非常长和容易发生错误的过程。2.对于你修改及编译好后所得到的核心，你所做的添加（修改）是静态的，无法在运行时动态改变（所以也就有了下面的动态方法）动态添加系统调用所谓动态添加系统调用，就是在Linux运行的时候把新的系统调用加入。从而避免了编译核心

6、的问题。修改代码来添加系统调用（静态）要实现如下功能编写一个系统调用,传一个整型参数进去,如果参数大于0,则返回数字的个位数字,否则返回-9999.需要修改四个文件/usr/src/kernel2.4.20-8/arch/i386/kernel/entry.S/usr/src/kernel2.4.20-8/include/linux/sys.h/usr/src/kernel2.4.20-8/kernel/sys.c/usr/include/asm/unistd.h2.4内核是到258的,我们添加时可以用259cd/usr/src/

7、linux.arch/i386/kernelvientry.S在最后添加如下代码:.longSYMBOL_NAME(sys_mycall)这里是我们添加的东西定义系统调用函数Visys.c并添加如下函数:asmlinkageintsys_mycall(intnum)/*定义系统调用函数*/{if(num>0){returnnum%10;}else{return-9999;}}修改/usr/src/kernel2.4.20-8/include/linux/sys.h修改#defineNR_syscalls261/*加1,原来是260

8、*/用户空间修改/usr/include/asm/unistd.h添加一行#define__NR_mycall259/*末尾添加*/编译内核#makemrproper/*cleanoldconfiginfo*/#makeclean/*cleanol