Socket与系统调用深度分析

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Socket与系统调用深度分析相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

系统调用过程分析

1.执行int 0x80指令后系统从用户态进入内核态,跳到system_call()函数处执行相应服务进程。在此过程中内核先保存中断环境,然后执行系统调用函数。
2.system_call()函数通过系统调用号查找系统调用表sys_cal_table来查找具体系统调用服务进程。
syscall_call 函数到系统调用服务例程通过系统调用号联系起来:在上面执行软中断 0x80 时,系统调用号会被放入eax寄存器(参数的传递),system_call 函数读取eax寄存器获取参数(当前系统调用的调用号),将其乘以4生成偏移地址。然后以中断向量表(sys_call_table)为基址,以系统调用号所确定的为偏移地址相加得到最后的物理地址:基址+偏移地址 => 系统调用服务例程的地址。其中 sys_call_table 基址在文件 arch/x86/kernel/syscall_table_32.S 中定义,同时表中每一项例程的地址占用4个字节,所以上面乘以4。
由于系统调用例程在定义时时用 asmlinkage 标记了的,所以编译器仅从堆栈中获取该函数的参数。在进入system_call函数前,用户应用会把参数存放到寄存器中,system_call 函数执行时会首先把这些寄存器压入堆
 
3.执行完系统调用后,iret之前,内核会检查是否有新的中断产生、是否需要进程切换、是否学要处理其它进程发送过来的信号等。如果没有新的中断,则通过已保存的系统中断环境返回用户态。这样就完成了一个系统调用过程。系统调用通过 INT 0x80 进入内核,跳转到 system_call()
4.内核是处理各种系统调用的中断集合,通过中断机制实现进程上下文的切换,通过系统调用管理整个计算机软硬件资源。
5.如没有新的中断,restore保存的中断环境并返回用户态完成一个系统调用过程。
 
在net/socket.c中查看系统调用定义
int __sys_socket(int family, int type, int protocol)
{
    int retval;
    struct socket *sock;
    int flags;

    /* Check the SOCK_* constants for consistency.  */
    BUILD_BUG_ON(SOCK_CLOEXEC != O_CLOEXEC);
    BUILD_BUG_ON((SOCK_MAX | SOCK_TYPE_MASK) != SOCK_TYPE_MASK);
    BUILD_BUG_ON(SOCK_CLOEXEC & SOCK_TYPE_MASK);
    BUILD_BUG_ON(SOCK_NONBLOCK & SOCK_TYPE_MASK);

    flags = type & ~SOCK_TYPE_MASK;
    if (flags & ~(SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK))
        return -EINVAL;
    type &= SOCK_TYPE_MASK;

    if (SOCK_NONBLOCK != O_NONBLOCK && (flags & SOCK_NONBLOCK))
        flags = (flags & ~SOCK_NONBLOCK) | O_NONBLOCK;

    retval = sock_create(family, type, protocol, &sock);
    if (retval < 0)
        return retval;

    return sock_map_fd(sock, flags & (O_CLOEXEC | O_NONBLOCK));
}

SYSCALL_DEFINE3(socket, int, family, int, type, int, protocol)
{
    return __sys_socket(family, type, protocol);
}

Linux Socket api和系统调用的关系,在menuos中设置断点,然后在socket api的系统调用函数上设置断点,查看调用情况

gdb
file linux-5.0.1/vmlinux
target remote:1234
break sys_socketcall
c

 

 技术图片

因此replyhi调用了socket,bind,listen,accept函数

以上是关于Socket与系统调用深度分析的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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