《Linux内核分析》第五周学习总结

《Linux内核分析》第五周学习总结

                                 ——扒开系统调用的三层皮（下）

姓名：王玮怡 学号：20135116

1、给menuOS增加getpid和getid-asm命令

（1）进入实验楼环境，使用rm menu -rf指令强制删除已有的内核，使用git clone https://github.com/mengning/menu.git重新克隆一个最新的内核。

（2）进入menu，找到test.c文件，将getpid和getpid-asm函数添加进去

修改主函数：

（3）使用make rootfs，自动编译、生成根文件系统，并自动启动menuOS

 （4）使用help查看指令，并查看getpid和getpid-asm的运行结果

 2、使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time

（1）将3.18内核带有的符号表加载进去：

因为当前是在menu目录下，而所需要的镜像文件不在这个目录下，这时需要使用全路径，不然会显示找不到该文件。 

（2）连接到MenuOS中：

 

（3）设置断点，输入c继续执行到断点处：

（4）在sys_time处设置一个断点（sys_time 为系统调用号13对应的内核处理函数），输入c继续执行：

 

可以看出，time函数执行到sys_time处就停下了

（5）在gdb调试过程中，一直按n进行单步执行

（6）sys_time返回后进入汇编代码处理gdb无法继续跟踪

（7）在system_call处设置断点，仍然在sys_time处停下，不能在system_call处停止（因为system_call是一段汇编代码的起点）

3、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

工作机制：

 

 

初始化：

 

（2）简化后便于理解的system_call伪代码

当出现 int $0x80指令，就会立即跳转到system_call位置：

 

系统调用就是特殊的中断，也包括保存现场（SAVE ALL）和恢复现场（RESTORE ALL）

（3）分析system_call到iret的过程

 

4、总结

　　通过这周的学习我们知道了系统调用就是一个特殊一点的中断，所以也有保护现场与恢复现场。在这周的视频里，老师以系统时间调用为例，并对简化后的代码进行了解释说明。关于从system_call到iret的过程中，SAVE_ALL保存现场，call *sys_call_table(,%eax,4)调用了系统调度处理函数，eax存的是系统调用号，这段是实际的系统调度程序。INTERRUPT_RETURN，是一种宏，实际上就是iret，结束。这个过程中会有sys_exit_work，而sys_exit_work中包括了work_pending，其中还有work_notifysig，用来处理信号，此外还可能call schedule 进程调度代码，并且可能跳转到restore_all，恢复现场。