操作系统课设-系统调用答案.doc

学 号： 0121310870318 课 程 设 计 课程名称 操作系统 学 院 计算机科学与技术学院 专 业 软件工程专业 班 级 软件1302 姓 名 熊旺 指导教师 刘 军 2014——2015学年 第2学期  目录 设计题目与要求…………………………………………………………3 总的设计思想及系统平台,语言,工具…………………………….3 1.1设计思想………………………………………………………….3 1.2系统调用平台及语言…………………………………………….3 1.3 SCI……………………………………………………………….4 1.4系统调用的一般步骤…………………………………………….4 1.4.1.对用户内存进行读写………………………………………4 1.4.2.使用系统调用 …………………………………………….5 2.数据结构与模块说明（功能与流程图）……………………………5 2.1数据结构………………………………………………………….5 2.1.1运行结果…………………………………………………….7 2.2系统流程图……………………………………………………….8 3.源程序………………………………………………………………..8 4.调试记录……………………………………………………………..9 5.自我评价与总结……………………………………………………..9 6.参考文献…………………………………………………………….10 评分表………………………………………………………………….11 设计题目：系统调用 要求： 学习在Linux中产生一个系统调用以及怎样通过往Linux内核中增加一个新函数从而在该内核空间中实现对用户空间的读写。这个函数的功能是返回当前的系统时间。 实验条件要求：每人一台Linux主机且有超级用户权限。 1.总的设计思想及系统平台,语言,工具 操作系统的主要功能是为应用程序的运行创建良好的环境，为了达到这个目的，内核提供一系列具备预定功能的多内核函数，通过一组称为系统调用（system call)的接口呈现给用户。系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序，如果没有系统调用和内核函数，用户将不能编写大型应用程序。　、 　Linux系统调用，包含了大部分常用系统调用和由系统调用派生出的的函数。 1.1设计思想: 系统调用说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务，比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件，可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置系统时间等。Linux系统调用按照功能逻辑大致可分为“进程控制”、“文件系统控制”、“系统控制”、“存管管理”、“网络管理”、“socket控制”、“用户管理”、“进程间通信”几类。 1.2系统调用平台及语言: 本课程设计在Linux操作系统下,使用c语言完成.用到的工具有 GCC编译器和vi编译器. 1.3 SCI Linux 中系统调用的实现会根据不同的架构而有所变化，而且即使在某种给定的体架构上也会不同。例如，早期的 x86 处理器使用了中断机制从用户空间迁移到内核空间中，不过新的 IA-32 处理器则提供了一些指令对这种转换进行优化（使用 sysenter 和 sysexit 指令）。由于存在大量的方法，最终结果也非常复杂。 每个系统调用都是通过一个单一的入口点多路传入内核。eax 寄存器用来标识应当调用的某个系统调用，这在 C 库中做了指定（来自用户空间应用程序的每个调用）。当加载了系统的 C 库调用索引和参数时，就会调用一个软件中断（0x80 中断），它将执行 system_call 函数（通过中断处理程序），这个函数会按照 eax 内容中的标识处理所有的系统调用。在经过几个简单测试之后，使用 system_call_table 和 eax 中包含的索引来执行真正的系统调用了。从系统调用中返回后，最终执行 syscall_exit，并调用 resume_userspace 返回用户空间。然后继续在 C 库中执行，它将返回到用户应用程序中。 1.4系统调用的一般步骤 向内核中添加新系统调用，需要执行 3 个基本步骤： (1)添加新函数。 (2)更新头文件。 (3)针对这个新函数更新系统调用表。 1.4.1.对用户内存进行读写 Linux 内核提供了几个函数，可以用来将系统调用参数移动到用户空间中，或从中移出。方法包括一些基本类型的简单函数（例如 get_