linux内核分析——扒开系统调用的三层皮（下）

Posted 2020-06-29

20135125陈智威

原创作品转载请注明出处

《Linux内核分析》MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 ”

 

实验目的：

      通过以一个简单的menu小程序，跟踪系统调用的过程，分析与总结系统调用的机制和三层进入的过程。

 

实验原理：

      系统调用是通过软中断指令 INT 0x80 实现的，而这条INT 0x80指令就被封装在C库的函数中。（软中断和我们常说的硬中断不同之处在于，软中断是由指令触发的，而不是由硬件外设引起的。）INT 0x80 这条指令的执行会让系统跳转到一个预设的内核空间地址，它指向系统调用处理程序，即system_call函数。

system_call函数是怎么找到具体的系统调用服务例程的呢？通过系统调用号查找系统调用表sys_call_table！软中断指令INT 0x80执行时，系统调用号会被放入 eax 寄存器中，system_call函数可以读取eax寄存器获取，然后将其乘以4，生成偏移地址，然后以sys_call_table为基址，基址加上偏移地址，就可以得到具体的系统调用服务例程的地址了！然后就到了系统调用服务例程了。需要说明的是，系统调用服务例程只会从堆栈里获取参数，所以在system_call执行前，会先将参数存放在寄存器中，system_call执行时会首先将这些寄存器压入堆栈。system_call退出后，用户可以从寄存器中获得（被修改过的）参数。

 

实验步骤：

 

分析从system_call开始到iret结束之间的整个过程：
1、Entry（system-call）
2、save-all保护现场
3、call *sys-call-table（，%eax，4），调用分度表，找到对应的系统调用
4、syscall- exit检查是否需要跳转，若不需要，执行5，需要执行6
5、restore-all恢复现场，然后iret结束
6、work-pending然后进行work-notifysig处理信号（或者work-resched处理调度，然后call schedule）最后返回restore-all，然后iret结束。