HITOSExperiment2-系统调用

##实验内容##

此次实验的基本内容是：在Linux 0.11上添加两个系统调用，并编写两个简单的应用程序测试它们。

####iam()####

第一个系统调用是iam()，其原型为：

int iam(const char * name); 完成的功能是将字符串参数name的内容拷贝到内核中保存下来。要求name的长度不能超过23个字符。返回值是拷贝的字符数。如果name的字符个数超过了23，则返回“-1”，并置errno为EINVAL。

在kernal/who.c中实现此系统调用。

####whoami()####

第二个系统调用是whoami()，其原型为：

int whoami(char* name, unsigned int size); 它将内核中由iam()保存的名字拷贝到name指向的用户地址空间中，同时确保不会对name越界访存（name的大小由size说明）。返回值是拷贝的字符数。如果size小于需要的空间，则返回“-1”，并置errno为EINVAL。

也是在kernal/who.c中实现。

测试程序

运行添加过新系统调用的Linux 0.11，在其环境下编写两个测试程序iam.c和whoami.c。最终的运行结果是：

$ ./iam lizhijun $ ./whoami lizhijun

##原理分析##

关于_syscalln ， int 0x80 以及 用户态和内核态之间的数据传递 指导书上已经写的很清楚了，我只说说我们需要做的工作.

在include/unistd.h 定义iam 和 whoami 的功能号


#define __NR_ssetmask   69
#define __NR_setreuid   70
#define __NR_setregid   71
#define __NR_iam        72 //我们增加的功能
#define __NR_whoami     73

这里需要注意在0.11环境下编译C程序，包含的头文件都在/usr/include目录下。该目录下的unistd.h是标准头文件。我们可以使用*sudo ./mount-hdc*挂载虚拟硬盘，具体请看实验指导书-实验环境的搭建与使用-ubuntu与linux0.11之间的文件交换。

在include/linux/sys.h 声明函数并加入到*sys_call_table[]*中


extern int sys_setregid();
extern int sys_iam();
extern int sys_whoami();

fn_ptr sys_call_table[] = { sys_setup, sys_exit, sys_fork, sys_read,
sys_write, sys_open, sys_close, sys_waitpid, sys_creat, sys_link,
sys_unlink, sys_execve, sys_chdir, sys_time, sys_mknod, sys_chmod,
sys_chown, sys_break, sys_stat, sys_lseek, sys_getpid, sys_mount,
sys_umount, sys_setuid, sys_getuid, sys_stime, sys_ptrace, sys_alarm,
sys_fstat, sys_pause, sys_utime, sys_stty, sys_gtty, sys_access,
sys_nice, sys_ftime, sys_sync, sys_kill, sys_rename, sys_mkdir,
sys_rmdir, sys_dup, sys_pipe, sys_times, sys_prof, sys_brk, sys_setgid,
sys_getgid, sys_signal, sys_geteuid, sys_getegid, sys_acct, sys_phys,
sys_lock, sys_ioctl, sys_fcntl, sys_mpx, sys_setpgid, sys_ulimit,
sys_uname, sys_umask, sys_chroot, sys_ustat, sys_dup2, sys_getppid,
sys_getpgrp, sys_setsid, sys_sigaction, sys_sgetmask, sys_ssetmask,
sys_setreuid,sys_setregid,sys_iam,sys_whoami };

修改kernel/sys_call.s*中的*nr_system_calls 之前为72，改为74


# offsets within sigaction
sa_handler = 0
sa_mask = 4
sa_flags = 8
sa_restorer = 12

nr_system_calls = 74

编写kernel/who.c,其中用两个系统调用iam()和whoami(), 这个按着要求来就行了，注意 #include LIBRARY 和使用 get_fs_byte() put_fs_byte() 读取写入数据
修改makefile，使得who.c 会被编入内核
编写应用程序 iam.c whoami.c,这个也通过虚拟硬盘传到linux0.11


#define __LIBRARY__
#include 
#include 
#include 

_syscall1(int,iam,const char*,name)

int main(int argc,char * args[]){
    if(argc > 1){
        if(iam(args[1]) < 0){
            printf("SystemCall Exception!\n");
            return -1;
        }
    }else{
        printf("Input Exception!\n");
        return -1;
    }
    return 0;
}


#define __LIBRARY__
#include 
#include 
#include 
#include 

_syscall2(int,whoami,char*,name,unsigned int,size)

int main(){
    int count;
    char name[30] = {0};
    count = whoami(name,30);
    if(count < 0){
        printf("SystemCall Exception!\n");
        return -1;
    }else{
        printf("%s\n",name);
    }
    return 0;
}

使用提供的测试脚本进行测试

##总结##

好好看看实验指导书，只要理解了原理，做起来还是很简单的

具体代码请戳https://github.com/pokerG/HIT-OS-Experiment/tree/syscall

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Published

2014-09-28

HITOSExperiment2-系统调用 ""

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