《Linux内核分析》第五周笔记 扒开系统调用的三层皮（下）
扒开系统调用的三层皮（下）
一、给menuOS增加time和time-asm
通过内核调试系统调用。将上次做的实验加入到menusOS,变成menusOS里面的两个命令。
1 int Getpid(int argc , char * argv[])
2{
3 int pid;
4 pid=getpid();
5 printf("pid=%d\n",pid);
6 return 0;
7 }
8
9 int Getpidasm(int argc , char *argv[])
10 {
11 int pid;
12 asm volatile(
13 "mov $0,%%ebx\n\t"
14 "mov $0x14,%%eax\n\t"
15 "int $0x80\n\t"
16 "mov %%eax, %0\n\t"
17 :"=m"(pid)
18 );
19 printf("pid = %d\n",pid);
20 return 0;
21 }
/*强制删除当前的menuOS*/
/*克隆一个menu*/
/*运行脚本*/
这次的menuOS支持的命令增加，增加了time和time-asm两条命令。
二、使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time
/*13号time对应的内核处理函数sys_time*/
/*启动到menuOS，执行time命令系统调用，停在system time函数的位置*/
如果一直按n单步执行会进入schedule函数。
sys_time返回后进入汇编代码处理gdb无法继续跟踪。
执行0x80之后cpu自动跳转到system_call.
三、系统调用在内核代码中的处理过程
1、系统调用在内核代码中的工作机制和初始化
从int 0x80触发一个系统调用到执行系统调用处理的函数sys time，到返回用户态的整个过程是很重要的。进程调度的时机非常关键。
system call系统调用的处理过程：
初始化中断向量的过程中将0x80与system call联系起来。
通过系统调用号将system call与sys_xyz联系起来。
返回用户态之前有一个调度时机，从systime退出后会跟踪到schedule。
系统调用机制的初始化：
2、简化后便于理解的system call伪代码
系统调用是特殊的中断
system call handler stub ENTRY(system_call)
RING0_INT_FRAME
ASM_CLAC pushl_cfi %eax
SAVE_ALL /*宏*/
GET_THREAD_INFO(%ebp)
testl $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY,TI_flags(%ebp)
jnz syscall_trace_entry
cmpl $(NR_syscalls), %eax
jae syscall_badsys
syscall_call: call *sys_call_table(,%eax,4) /*根据系统调用号查sys_call_table表里的位置，调用处理函数*/
syscall_after_call:
movl %eax,PT_EAX(%esp)
syscall_exit: LOCKDEP_SYS_EXIT
DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
TRACE_IRQS_OFF
movl TI_flags(%ebp), %ecx
testl $_TIF_ALLWORK_MASK, %ecx
jne syscall_exit_work /*检测当前任务处理jne syscall_exit_work*/
syscall_exit_work: /*如果不处理任务就结束了*/
testl $_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT, %ecx
jz work_pending /*处理信号*/
TRACE_IRQS_ON
ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)
movl %esp, %eax
call syscall_trace_leave
jmp resume_userspace /*恢复用户空间 */
END(syscall_exit_work)
work_pending: testb $_TIF_NEED_RESCHED, %cl
jz work_notifysig work_resched: call schedule /*重新调度*/
在系统调用返回之前有可能发生进程调度（call schedule）
在当前进程有信号发生进程间通讯他会处理当前进程
进程调度过程中会发生进程上下文切换
将内核抽象成很多个中断处理的集合
3、分析system_call到iret的过程
四、总结
这次实验我学习到从int 0x80触发一个系统调用到执行系统调用处理的函数sys time，到返回用户态的整个过程。学习到了进程调度的时机非常关键。system call系统调用的处理过程是：初始化中断向量的过程中将0x80与system call联系起来。通过系统调用号将system call与sys_xyz联系起来。返回用户态之前有一个调度时机，从systime退出后会跟踪到schedule。这次课程使我对系统调用的过程有了更深的了解。
