Создание системных вызовов в ядре linux

Question

Я изучаю ОС, недавно скомпилированное linux 4.3 kernel на ubuntu в VMware.

Теперь я хочу создать системный вызов, точно подобный команде TOP, чтобы перечислить процесс и его детали. Как я могу добавить свою программу в пространство ядра из пользовательского пространства? Какие основные договоренности требуются?

Answer 1

В системах Linux существует четыре основных способа для связи между пространством ядра и пользовательским пространством:

• Конкретным системным вызовом
• Устройством в /dev (в случае, с помощью конкретных IOCTLs)
• файл в /proc
• атрибут файла в /sys

Использование определенного сценария не рекомендуется сообществом ядра. Существует несколько причин:

• Вряд ли вы нашли «новый» механизм, необходимый большинству устройств Linux.
• Вы можете изменить основную часть ядра (то есть системный вызов таблица)
• Glibc не будет ничего о вашем системном вызове знать, чтобы ваше приложение будет ссылаться на системном вызов по номеру через syscall()
• системный вызов номер, который вы должны вызвать потенциально изменить на каждом выпуске ядра Linux (потому что в то же время будут добавлены новые официальные системные вызовы)
• вы потенциально будет иметь разное количество системных вызовов для каждой архитектуры, которую вы хотите поддержать

Если вы действительно хочу дд новый системный вызов, изменения в ядро ​​будет что-то выглядит следующим образом:

diff -ur /linux-2.6.15-orig/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S 
    /linux-2.6.15-modified/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S 
    --- /linux-2.6.15-orig/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S  2006-03-02 22:18:35.000000000 +0100 
    +++ /linux-2.6.15-modified/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S 2007-11-05 15:15:58.000000000 +0100 
    @@ -294,3 +294,4 @@ 
      .long sys_inotify_init 
      .long sys_inotify_add_watch 
      .long sys_inotify_rm_watch 
    +  .long sys_mysyscall /* 294 */ 

    diff -ur /linux-2.6.15-orig/arch/x86/include/asm/unistd_32.h 
    /linux-2.6.15-modified/arch/x86/include/asm/unistd_32.h 
    --- /linux-2.6.15-orig/arch/x86/include/asm/unistd.h 2006-03-02 22:18:41.000000000 +0100 
    +++ /linux-2.6.15-modified/arch/x86/include/asm/unistd.h  2007-11-05 15:16:52.000000000 +0100 
    @@ -299,8 +299,9 @@ 
    #define __NR_inotify_init  291 
    #define __NR_inotify_add_watch 292 
    #define __NR_inotify_rm_watch 293 
    +#define __NR_mysyscall   294 

    -#define NR_syscalls 294 
    +#define NR_syscalls 295 

    /* 
     * user-visible error numbers are in the range -1 - -128: see 

     diff -ur /linux-2.6.15-orig/kernel/sys.c /linux-2.6.15-modified/kernel/sys.c 
     --- /linux-2.6.15-orig/kernel/sys.c  2007-09-24 19:16:49.000000000 +0200 
     +++ /linux-2.6.15-modified/kernel/sys.c 2007-11-05 16:25:50.000000000 +0100 
     @@ -1851,3 +1851,10 @@ 
       } 
       return error; 
     } 
     + 
     +/* System call added */ 
     +asmlinkage long sys_mysyscall(void) 
     +{ 
     +  printk(KERN_ERR "This is my system call :)\n"); 
     +  return 0; 
     +} 

Обратите внимание, что это только системный вызов печати сообщения о dmesg. Вероятно, вы захотите использовать copy_to_user() и copy_from_user() для обработки данных в/из пользовательского пространства.

Мое предложение состоит в том, что не использует, но вместо этого использует драйвер устройства Linux, который экспортирует символьное устройство на /dev. Я предлагаю вам изучить книгу Драйверы устройств Linux, 3-е издание от Corbet и Rubini. Это freely available on Internet.