Linux系统调用实践与内核修改教程

在这个Linux系统调用实验中，我们将学习如何在内核级别为操作系统添加自定义系统调用。系统调用是应用程序与内核进行通信的接口，允许用户空间程序请求特定的服务或操作。以下是整个实验的核心步骤： 1. **获取和解压内核源码**： 使用`apt-get install linux-source`命令安装Linux内核源代码，然后在`/usr/src`目录下执行`tar -jxvf linux-source-2.6.35.tar.bz2`来解压下载的内核版本。 2. **编辑关键源文件**： - **`sys.c` 文件修改**：这个文件是内核函数的主要编译区。我们在这里添加了三个自定义系统调用，如`sys_mycall`，`sys_addtotal` 和 `sys_three`。`asmlinkage`关键字用于标记这些函数为可重定位链接，` printk()`函数用于输出调试信息。这些函数原型定义表明它们将返回相应的数值。 - **`syscall_table_32.S` 文件修改**：此文件存储了内核对所有可用系统调用的入口地址。我们需要将新增的系统调用函数名（如`sys_mycall`）对应的符号地址添加到`.long sys_XXXX`行之后，并记录它们在表中的顺序。 - **`unistd_32.h` 文件修改**：这个头文件包含了系统调用的编号定义。我们需要在`#define __NR_XXXXNNN`行后为新创建的系统调用分配编号，其中`NNN`是调用编号，通常紧跟在函数名后的数字后。 3. **编译和内核加载**： 完成以上步骤后，你需要编译内核并配置内核选项以包含新的系统调用。这可能涉及到`make`和`make modules`等命令，接着加载新编译的内核模块，通常通过运行`insmod`命令。 4. **验证与测试**： 在用户空间编写一个C语言程序，使用`syscall`系统调用接口来调用这些新添加的自定义系统调用，检查输出是否符合预期。 这个实验不仅帮助你理解系统调用的工作原理，还锻炼了你对Linux内核源码结构的理解和修改能力。通过这个过程，你可以看到从添加新功能到将其编译进内核，再到实际调用的完整流程。此外，它还展示了如何通过系统调用扩展Linux的功能，这对于深入理解操作系统底层机制非常有益。