“Linux内核分析”实验五
系统调用（上）
作者：何振豪
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《Linux内核分析》MOOC课程 http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
实验步骤（由于实验楼git被墙住了，所以在自己的PC下进行试验）
1. 删除menu目录
从git上下载最新版（带有time系统调用的版本），由于我之前加载的就是git上新版的menu，所以就省去了这一步。
2. 修改menu里面的test.c文件
在test.c中加上上一个实验写的两个函数，然后按照MenuConfig的参数格式加上菜单选项，代码如下：
3. 然后键入下面命令
gcc -o init linktable.c menu.c test.c -m32 -static –lpthread cd ../rootfs cp ../menu/init ./ find . | cpio -o -Hnewc |gzip -9 > ../rootfs.img
编译成init文件然后打包成一个文件系统。编译成功后，启动Menu系统
cd ~/LinuxKernel/ qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img
输入help得到如下界面就说明成功了。
可以看到里面有我们新添加的uid选项。
4. 启动gdb进行调试：
具体启动方法可以参照实验三。
设置断点sys_getuid并且利用continue指令执行：
可以看到整个系统已经开机完毕，没有触发断点，因为sys_getuid还没有被调用，所以我们需要执行uid的指令进行系统调用执行到断点处：
利用continue继续执行：
这样就会跳出断点，列出附近代码：
实验总结
了解系统调用实际上只要分析好具体的调用过程就好了。姑且先把我们的函数叫做f，f里面调用了getuid这个系统提供的接口，f利用getuid这个函数来获取当前进程的用户id。因此上述调用的具体过程可以描述为
（1）f调用了getuid，需要它返回该进程的用户id；
（2）getuid先是做好了保存现场SAVE_ALL的工作，然后设置好相应的寄存器参数，使用软中断int80x进行系统调用system_call;
（3）system_call从eax取出系统调用号，检查系统调用号合法并且该系统调用没有被跟踪后，从系统调用表sys_call_table里面找到内核函数入口地址之后，跳到相应地址去调用对应的服务例程
sys_getuid，注意这时候系统处于内核态；
（4）sys_getuid经过一些处理得到进程的用户id之后，保存到eax，返回到system_call;
（5）system_call继续执行就到ret_system_call来结束系统调用，返回到用户态，利用iret指令回到之前从getuid中断的下一句的位置，恢复调用前的现场RESTORE_ALL，接着将得到的uid返回到f；
（6）f得到这个uid才是真正的结束。
当然实际上的系统调用没有这么简单，这只是一个大概的轮廓，因为还要考虑到同时存在的几个进程的因素，处理一些信号产生的问题等。
