系統調用 -- 哈工大李治軍操做系統實驗2

 

 

實驗環境是 實驗樓的 地址 https://www.shiyanlou.com/courses/115

 

參考博客： https://blog.csdn.net/wangyi_lin/article/details/6921110

 

首先解壓oslab下的壓縮包 執行 tar zxvf +壓縮包名字

 

1.首先修改oslab/linux-0.11/include下的linux文件

 

　　添加兩個extern：

extern int sys_iaml
extern int sys_whoami

　　添加sys_call_table表項:

sys_iam,sys_whoami

　　

注：fn_ptr是函數類型指針

在include/linux/sched.h中定義

typedef int (fn_ptr*)();

　　sys_call_table是中斷服務程序調用系統調用要查的表。表項是函數指針，長度爲4字節。中斷服務程序執行call來調用系統調用：

call _sys_call_table(,%eax,4) //a(,%eax,4)=a+4*eax , 每一個表項4字節因此第i個系統調用的偏移是i*4

　　2.linux-0.11/kernel下的system_call.s，將nr_system_calls修改成74（添加了兩個系統調用）

3.修改kernel下的makefile文件，修改兩處

     1）添加who.o

     2)添加一行

 

who.s who.o: who.c ../include/linux/kernel.h ../include/unistd.h

//圖錯了！！！！
//圖中who.o後面少了個冒號！！！！

　　

4.系統調用編號使用的宏定義，例如在unistd.g中 ：

 

#define NR_CLOSE 6   //close是sys_call_table第7個

　　添加系統調用須要修改unistd.h文件，不能直接在機器中修改而是在虛擬機文件系統中修改

 

oslab下的hdc-0.11-new.img是0.11內核啓動後的根文件系統鏡像文件，至關於在bochs虛擬機裏裝載的硬盤。在Ubuntu上訪問其內容的方法是

$ sudo ./mount-hdc

以後，hdc目錄下就是和0.11內核如出一轍的文件系統了，能夠讀寫任何文件（可能有些文件要用sudo才能訪問），卸載這個文件系統：

$ sudo umount hdc

 

因此切換到oslab目錄下執行sudo ./mount-hdc，而後切換到hdc下就會看到和linux同樣的文件目錄結構了。

 

切換到hdc/usr/include下，vim unistd.h

Tip:
1.命令模式下/__NR ---->命令模式下  /+要查找的字符能夠快速定位,n是下一個，N是上一個
2.'  __NR  '的_是shift加-,這裏有兩個'_'

　　而後添加:

 

#define __NR_iam 72
#define __NR_whoami  73

　　

而後在linux-0.11/kernel下添加who.c，包含兩個 系統調用

 

#define __LIBRARY__
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <asm/segment.h>

 char temp[64]={0};





 int sys_iam(const char* name)

 {

   int i=0;

   while(get_fs_byte(name+i)!='\0')

        i++;
    if(i>23){

        return -EINVAL;

   }

   printk("%d\n",i);

   i=0;

   while((temp[i]=get_fs_byte(name+i))!='\0'){
 i++;

     }

     return i;

}

 int sys_whoami(char* name,unsigned int size)
{
    int i=0;

     while (temp[i]!='\0')

 i++;

     if (size<i)

     return -1;

    i=0;
     while(temp[i]!='\0'){

 put_fs_byte(temp[i],(name+i));

i++;

     }

    return i;

 }

　　

5.而後編寫iam.c和whoami.c 放在 hdc下的任意位置

     1)whoami.c:

 

     2)iam.c

 

而後執行  sudo umount hdc 解除掛載

 

最後切換到oslab下執行make

切換到oslab下執行./run運行虛擬機

切換到iam.c和whoami.c的目錄執行

gcc iam.c -o iam
gcc whoami.c -o whoami

　　

總結：

 

 

main將eax寄存器置72（系統調用編號），觸發int 0x80中斷 （實際是在庫函數中作的）

 

int 0x80指令查IDT表（中斷向量表，由內核初始化）發現DPL=3 ，而CPL = 3（用戶態）能夠執行

 

因而將這個IDT表項的段選擇子CS  給CS寄存器（例如段選擇子爲8H=1000，後兩位爲CPL，特權級別CPL置0），入口函數偏移給IP寄存器

 

而後執行中斷服務程序，中斷服務程序調用sys_whoami

 

sys_whoami裏此時能夠訪問內核態數據（訪問100地址的數據）