《Linux內核分析》第五週學習筆記

《Linux內核分析》第五週學習筆記 扒開系統調用的三層皮（下）

郭垚 原創做品轉載請註明出處 《Linux內核分析》MOOC課程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000

1、給MenuOS增長time和time-asm命令

1. 經過內核的方式（跟蹤調試系統調用）來理解並使用系統調用。

rm menu -rf //強制刪除當前menu

git clone http://github.com/mengning/menu.git   //從新克隆新版本的menu

cd menu

ls

make rootfs //rootfs是事先寫好的一個腳本，自動編譯自動生成根文件系統，同時自動啓動MenuOS

2. 將上週選擇的系統調用添加到MenuOS中

vi test.c  //進入test.c文件

MenuConfig("getpid","Show Pid",Getpid);

MenuConfig("getpid_asm","Show Pid(asm)",GetpidAsm);  //在main函數中增長MenuConfig()

int Getpid(int argc,char *argv[]);

int GetpidAsm(int argc,char *argv[]); //增長對應的Getpid和GetpidAsm兩個函數

make rootfs //編譯

 

 

 

 

 

 

3. 給MenuOS增長time和time_asm命令的步驟：

• 更新menu代碼到最新版
• test.c中main函數裏，增長MenuConfig()
• 增長對應的Time函數和TimeAsm函數
• make rootfs

2、使用gdb跟蹤系統調用內核函數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

(gdb)target remote:1234 //鏈接到須要調試的MenuOS

（gdb）b start_kernel //設置斷點

（gdb）c //執行，可見程序在start_kernel處停下

list //可查看start_kernel的代碼

（gdb）b sys_time //sys_time是13號系統調用對應的內核處理函數，在該函數處設置斷點

（gdb）c

//若是這裏一直按n單步執行，會進入schedule函數。sys_time返回後進入彙編代碼處理，gdb沒法繼續進行追蹤

執行int 0x80後執行system call對應的代碼（system call不是函數，是一段特殊的彙編代碼，gdb還不能進行跟蹤）。

3、系統調用在內核代碼中的處理過程

1. 系統調用在內核代碼中的工做機制和初始化

int 0x80——>system call：經過中斷向量匹配

system call——>sys_xyz():經過系統調用號匹配

1.1 系統調用機制的初始化

一旦執行int 0x80後馬上跳轉到system_call執行

2. 簡化後便於理解的system_call僞代碼

• int 0x80後的下一條指令今後處的ENTRY(system_call)開始
• 系統調用返回以前可能會發生進程調度（call schedule）
• 當前進程可能有信號須要處理（work_notifysig）
• 進程調度中會發生中斷上下文切換和進程上下文的切換，這是個連貫的過程
• 內核能夠抽象成多種不一樣中斷處理過程的集合

注：system_call到iret之間的處理過程流程圖詳見總結。

3. 簡單瀏覽system_call到iret之間的主要代碼

老師簡化的代碼：

4、總結

從system_call開始到iret結束的過程：