Linux系统调用实践：从基础到自定义

Linux系统调用是操作系统实验中的重要环节，尤其针对32位平台和Linux 2.6.xx版本内核。实验目标有三个核心要点：一是熟悉Linux的基本操作，以便进行后续开发和维护；二是掌握编译内核的基本流程，这是深入理解系统内部运作的关键；三是实际操作，学习如何在Linux系统中实现系统调用，从而巩固理论知识。 系统调用是内核与应用程序交互的主要方式，分为直接使用中断（int0x80）和通过标准C函数库间接调用两种方式。中断方式下，应用程序会将系统调用号存于eax寄存器，参数则通过ebx、ecx、edx等寄存器传递。系统调用的入口函数如SYSCALL_DEFINEx()，x代表参数数量，其工作原理是根据接收到的调用号执行对应的系统调用功能。 实验要求设计一个自定义的系统调用，即在内核中添加新的函数，用于记录每次系统调用的计数。实现这一目标时，关键步骤包括： 1. 准备工作：首先需要下载Linux内核源码，并对arch/x86/include/asm/unistd_32.h文件进行编辑。这里需要为新的系统调用分配一个唯一的系统调用号，通常在338号系统调用之上，例如定义为339。同时，要更新#define NR_syscalls的值，确保它能容纳新增的系统调用。 2. 注册系统调用号：在头文件中添加相应代码，声明新的系统调用号，并将其加入到系统调用列表中，这直接影响内核如何识别和处理该调用。 3. 编写系统调用函数：在内核的相应模块或函数中实现新的系统调用逻辑。这个函数将处理来自应用程序的请求，并可能记录调用次数。 4. 完成内核编译和加载：在完成新功能的编写后，需要重新编译内核，并将其加载到运行环境中，以便应用程序可以使用新系统调用。 整个过程中，不仅涉及到Linux内核底层机制的理解，还涉及C语言编程和系统编程的知识，因此对初学者来说是一次实践性的深入学习体验，有助于提升对操作系统和内核工作的理解和能力。