《Linux内核分析》之触发一个系统调用实验总结
《Linux内核分析》之触发一个系统调用实验总结
前言
系统调用列表中可用的很多，可惜对用代码进行系统调用不太清楚，只好从网上窃取了一份，地址在最后放上。此处以fork()为例。
实验及代码
fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。
fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值： 1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID； 2）在子进程中，fork返回0； 3）如果出现错误，fork返回一个负值；
使用库函数API调用
使用库函数API
代码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int main ()
{
pid_t fpid;
int count=0;
fpid=fork();
if (fpid < 0)
printf("error in fork!");
else if (fpid == 0)
{
printf("I am the child process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
else
{
printf("I am the parent process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
printf("Result is: %dn",count);
return 0;
}效果图
使用C代码中嵌入汇编代码调用
使用C代码中嵌入汇编代码调用
代码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int main ()
{
pid_t fpid;
int count=0;
asm volatile(
"mov $0,%%ebxnt"
"mov $0x2,%%eaxnt"
"int $0x80nt"
"mov %%eax,%0nt"
:"=m"(fpid)
);
if (fpid < 0)
printf("error in fork!");
else if (fpid == 0)
{
printf("I am the child process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
else
{
printf("I am the parent process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
printf("Result is: %dn",count);
return 0;
}效果图
使用C代码中嵌入汇编代码实验测试
使用C代码中嵌入汇编代码实验测试
代码
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
int main ()
{
pid_t fpid;
int count=0;
asm volatile(
"mov $0,%%ebxnt"
"mov $0xd,%%eaxnt"
"int $0x80nt"
"mov %%eax,%0nt"
:"=m"(fpid)
);
if (fpid < 0)
printf("error in fork!");
else if (fpid == 0)
{
printf("I am the child process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
else
{
printf("I am the parent process, my process id is %dn",getpid());
count++;
}
printf("Result is: %dn",count);
return 0;
}效果图
分析
此处依旧以分析汇编为例（主要api没可分析的）。
首先将ebx清零,使用eax传递系统调用号，此处设为2，之后fork()函数（其系统调用对应的api）运行，期间触发int 0x80的中断完成由用户态进入内核态的转变过程，在执行完系统调用后，其系统调用的返回值使用eax存储。
int 0x80的中断向量对应着system_call()内核代码的入口，中间执行到对应的system_fork()中断服务程序，之后ret_from_sys_call,过程中可能发生进程调度，若没发生则返回到用户态继续进行其他的。
当初由于没仔细看视频于是有了上面最后的代码实验测试，在eax处设了个13，调成time的系统调用号了，故最后一张图中打印出来的仅有一个主程序。
总结
系统通过中断的方式完成用户态到内核态的转换过程，同时调用系统函数实现系统功能。当进入系统中断时，先保护现场，即保存需要用到的寄存器的数据，中断完成后恢复现场，即退出中断程序，恢复保存寄存器的数据。
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参考资料
《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000
实验代码参考地址:http://blog.csdn.net/myfather103/article/details/44496605