2020-2021-1 20209328 《Linux内核原理与分析》第六周作业

作业信息

这个作业属于哪个课程	<2020-2021-1Linux内核原理与分析）>
这个作业要求在哪里	<2020-2021-1Linux内核原理与分析第六周作业>
这个作业的目标	<使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数，分析system_call对应的汇编代码的工作过程，以及系统调用返回iret之前的进程调度时机>
作业正文	... https://www.cnblogs.com/matahh/p/13972279.html
一.实验目的
使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数，从system_call开始到iret结束之间的整个过程，并画出简要准确的流程图，要仔细分析system_call对应的汇编代码的工作过程，特别注意系统调用返回iret之前的进程调度时机等。
二.实验内容
1.给MenuOS添加命令

rm -rf menu          //强制删除当前的menu目录
git clone http://github.com/mengning/menu.git      //克隆
make roofts //自动编译并自动生成跟文件系统

将getpid加入到test.c


2.用gdb来跟踪系统调用内核的函数sys_time

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S  //内核启动
(gdb)file linux-3.18.6/vmlinux
(gdb)target remote:1234 
(gdb)b start_kernel //加入断点

接下来就可以在sys_time 设置断点

gdb调试也可以看到Breakpoint在linux-3.18.6/kernel/time/time.c中的这个文件。因为是用宏来实现的，所以无法直接看到sys_time.
3.分析总结
分析system_call对应的汇编代码的工作过程，特别注意系统调用返回iret之前的进程调度时机等。
内核执行int 0x80后系统跳转到system_call入口，首先系统进行保存现场的工作(包括将用户态进程的各寄存器保存在内核堆栈上)，之后系统执行sys_call_table，该函数通过系统调用号来查找实际的系统调用函数，当该函数返回时，系统保存其返回值，然后到syscall_exit_work，这里会有一个判断，即此时系统是否还有没有完成的额外工作，如果有的话，首先进入work_pending，这里是检查是否有等待调度的进程，因为这里是内核设置的进程调度的一个时机。该段程序循环调度需要调度的进程，如果已经没有需要调度的进程，紧接着需要检查是否有挂起的信号(比如进程间通信的一些信号)等待处理。处理完毕后，本次系统调用也就接近了尾声，此时恢复上下文，然后将CPU控制权交给用户态。至此该段代码执行完毕。
画出流程图：