第2部分第6次课linux2.6内核之系统调用及定时器要点解析.ppt

嵌入式Linux内核体系架构 李超 lichao-runing@163.comPART ONE 嵌入式Linux系统调用 系统调用 概念 所谓系统调用，就是内核提供的、功能十分强大的一系列的函数。 系统调用发生在用户进程，通过一些特殊的函数（如open）来请求内核提供服务，这时，用户进程挂起，内核验证用户请求，尝试之行，并把结果反馈给用户进程，接着用户进程重新启动 系统调用是在内核中实现的，再通过一定的方式把系统调用给用户，一般都通过门(gate)陷入(trap)实现。 系统调用是用户程序和内核交互的接口。 系统调用的作用 系统调用是用户接口在内核中的实现，如果没有系统调用，用户就不能利用内核。 API/POSIX及C库 API:应用程序接口 POSIX接口(Portable Operating System Interface):是IEEE提出的标准，用于定义一个可移植的操作系统接口，它应用于UNIX、DEC OpenVMS以及windows NT C库中实现了UNIX系统的主要API，包括标准的C库函数和系统调用 系统调用执行流程 系统调用执行流程 执行用户程序(如:fork) 根据glibc中的函数实现，取得系统调用号并执行int $0x80产生中断。 进行地址空间的转换和堆栈的切换，执行SAVE_ALL。（进行内核模式） 进行中断处理，根据系统调用表调用内核函数。 执行内核函数。 执行RESTORE_ALL并返回用户模式 系统调用sethostname()分析 功能：设置计算机在网络中的主机名 使用：int sethostname(const char *name,size_t len); Sethostname()是库函数，定义在/usr/lib/libc.a 基于X86平台添加系统调用 （2）添加新的系统调用后，下一个任务是使Linux内核的其余部分知道该程序的存在。为了从已有的内核程序中增加到新的函数的连接，需要编辑两个文件。 第一个要修改的文件是：　　/usr/src/linux/include/asm-i386/unistd.h　　该文件中包含了系统调用清单，用来给每个系统调用分配一个唯一的号码。文件中每一行的格式如下：　　#define __NR_name NNN　　其中，name用系统调用名称代替，而NNN则是该系统调用对应的号码。应该将新的系统调用名称加到清单的最后，并给它分配号码序列中下一个可用的系统调用号。我们的系统调用如下：　　#define __NR_mycall 191 第二个要修改的文件是：　　/usr/src/linux/arch/i386/kernel/entry.S　　该文件中有类似如下的清单：　　.long SYMBOL_NAME（）　　该清单用来对sys_call_table[]数组进行初始化。该数组包含指向内核中每个系统调用的指针。这样就在数组中增加了新的内核函数的指针。我们在清单最后添加一行：　　.long SYMBOL_NAME(sys_mycall) （3）重建新的Linux内核 为使新的系统调用生效，需要重建Linux的内核。这需要以超级用户身份登录。　　#pwd　　/usr/src/linux　　#超级用户在当前工作目录（/usr/src/linux）下，才可以重建内核。　　#make config　　#make dep　　#make clearn　　#make bzImage 编译完毕后，系统生成一可用于安装的、压缩的内核映象文件：　　/usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage　 用新的内核进行启动系统 （4）使用新的系统调用　　在应用程序中使用新添加的系统调用mycall。同样为实验目的，我们写了一个简单的例子xtdy.c。　　/* xtdy.c */　　_syscall1(int,mycall,int,ret)　　main()　　{　　printf(%d n,mycall(100));　　} 基于ARM-Linux平台的系统调用 第一步 编写源程序添加到内核,该函数名称应该是新的系统调用名称前面加上sys_标志,假如新加的系统调用mycall(int *number), 在/armsys2410/kernel/kernel/sys.c文件中添加源代码,如下所示: asmlinkage int sys_mycall(int *num) { int *number,data=0; number = data; if(copy_from_user(number,num