Linux系統呼叫及示例

學習linux系統呼叫時先明確乙個概念：一般情況下，應用程式通過應用程式設計介面api而不是直接通過系統呼叫來程式設計

應用程式設計介面api與系統呼叫的關係如下：（應用程式程式設計介面實際上並不需要和核心提供的系統呼叫對應）

（1）乙個api可以實現成乙個系統呼叫

（2）乙個api可以通過呼叫多個系統呼叫來實現

（3）乙個api可以完全不使用任何系統呼叫

來說說系統呼叫的一些共性吧：

1.系統呼叫（在linux中常稱作syscalls）通常通過函式進行呼叫

2.它們通常都需要定義乙個或幾個引數

3.系統呼叫通常會通過乙個long型別的返回值來表示成功或者錯誤

注意：用乙個負的返回值來表明錯誤；用乙個0值通常（不絕對）表明成功

系統呼叫號很重要：

每個系統呼叫被賦予乙個系統呼叫號，系統呼叫號關聯系統呼叫，當使用者空間的程序執行乙個系統呼叫的時候，這個系統呼叫號就被用來指明到底是要執行哪個系統呼叫，程序不會提及系統呼叫的名稱。注意：系統呼叫號相當關鍵，一旦分配就不能再有任何變更，否則編譯好的應用程式就會崩潰。此外，如果乙個系統呼叫被刪除，它所占用的系統呼叫號也不允許被**利用，否則，以前編譯過的**會呼叫這個系統呼叫，造成混亂。（linux有乙個「未實現」系統呼叫sys_ni_syscall(),它除了返回-enosys外不做任何其他工作，如果乙個系統呼叫被刪除，或者變得不可用，這個函式就要負責「填補空位」）

系統呼叫表（sys_call_table）：

表中存放每個的系統呼叫的入口位址（函式指標）；

每乙個體繫結構都有對應的乙個系統呼叫表；

如x86平台的系統呼叫表arch/x86/kernel/syscall_table_32.s

如arm平台的系統呼叫表arch/arm/kernel/entry-common.s

entry(sys_call_table)

#include"calls.s"//arch/arm/kernel/calls.s檔案內容如下：

/*0 */

call(sys_restart_syscall)

call(sys_exit)

call(sys_read)

call(sys_write)

/*5 */

call(sys_open)

call(sys_close)

..........

系統呼叫處理過程：

對於arm來說，系統軟中斷的入口處理程式是vector_swi（arch/arm/kernel/entry-common.s）

entry(vector_swi)

@獲取系統呼叫號到scno(r7)中；

@載入sys_call_table表到tbl變數中

@呼叫系統呼叫

基於tiny4412開發板的系統呼叫流程及示例：

linux核心的唯一訪問介面是系統呼叫，不同平台下的系統呼叫數目不一樣，在arm中，通用的系統呼叫有390個。通過修改核心的原始碼，增加第391個系統呼叫到核心中。

第一步：往核心新增乙個自定義系統呼叫

在核心原始碼的arch/arm/kernel/sys_arm.c 檔案中新增乙個系統呼叫的實現：

gedit arch/arm/kernel/sys_arm.c

在檔案最後新增如下**，這個就是系統呼叫的實現**：

asmlinkage long sys_foo(void)

第二步：將系統呼叫新增到系統呼叫表中

gedit arch/arm/kernel/calls.s

在系統呼叫號為390後面新增，如下藍色部分

/* 385 */ call(sys_memfd_create)

call(sys_bpf)

call(sys_execveat)

call(sys_use***ultfd)

call(sys_membarrier)

call(sys_mlock2)

call(sys_foo)

第三步：新增系統呼叫號

gedit arch/arm/include/uapi/asm/unistd.h

在系統呼叫號為390後面新增，如下藍色部分

#define __nr_bpf (__nr_syscall_base+386)

#define __nr_execveat (__nr_syscall_base+387)

#define __nr_use***ultfd (__nr_syscall_base+388)

#define __nr_membarrier (__nr_syscall_base+389)

#define __nr_mlock2 (__nr_syscall_base+390)

#define __nr_foo (__nr_syscall_base+391)

第四步：修改系統呼叫數目

gedit arch/arm/include/asm/unistd.h

#include

*this may need to be greater than __nr_last_syscall+1 in order to

*account for the padding in the syscall table

#define __nr_syscalls(392)//

該值要大於等於

」最大的系統呼叫號+1」

並且為4

的整數倍，對齊

第五步：新增系統呼叫函式的宣告到頭檔案中

gedit include/linux/syscalls.h

在檔案的最後新增如下藍色部分；

asmlinkage long sys_open_by_handle_at(int mountdirfd,

struct file_handle __user *handle,

int flags);

asmlinkage long sys_setns(int fd, int nstype);

asmlinkage long sys_foo(void);

#endif

第六步：新增完畢後，重新編譯核心，並且使用重新編譯的核心來啟動開發板

make uimage loadaddr=0x40008000 -j2

以上就是新增乙個系統呼叫的過程，可通過一下應用程式做測試：

#include

int main(void)

long stack_size;

stack_size= syscall(391);//系統一般會通過c庫來呼叫系統呼叫，但是自己定義的系統呼叫缺少c庫的支援，只能使用巨集來呼叫系統呼叫

printf("thekernel stack size is %ld\n",stack_size);

return0;

交叉編譯上面的測試程式，在開發板上執行檢視效果

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四系統呼叫示例

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