动手实践：创建Linux 3.2内核自定义系统调用

"自己动手添加Linux系统调用的实验教程" 在Linux系统中，系统调用是用户空间程序与内核交互的主要手段，允许程序员利用操作系统提供的服务来执行任务，如进程控制、内存管理、文件操作等。这篇教程将指导你如何在Ubuntu 12.04环境下，针对Linux 3.2内核添加一个新的自定义系统调用——sunpluscall()，该调用的功能是将指定的字符串输出到屏幕。 **实验环境与要求** 实验需要在PC上安装Ubuntu 12.04操作系统，并且要准备Linux 3.2的源码包（linux-3.2.tar.bz2）。实验者需要具备一定的C语言编程基础和Linux内核知识，以便理解和编写系统调用相关的代码。 **实验原理** 1. **程序接口** 程序接口是操作系统提供给用户程序的服务入口，包括命令行接口和系统调用接口。系统调用接口是用户程序获取操作系统服务的直接方式，由一系列预定义的函数组成，比如在Windows下的API函数。在Linux中，系统调用同样扮演着这样的角色，但Linux内核的开放性使得用户能够查看和修改系统调用的实现。 2. **系统调用** 系统调用是内核的一部分，提供了各种操作系统服务。在调用系统调用时，程序会从用户态转换到内核态，通过软中断（如int 0x80或sysenter）来完成权限级别的切换。这与普通用户进程的运行方式不同，普通进程始终在用户态运行，没有进入内核的权限。 **添加自定义系统调用步骤** 1. **修改系统调用表** 首先，你需要找到内核源码中的系统调用表，通常位于`arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl`（对于32位系统）或`arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl`（对于64位系统），并添加你的新系统调用号和对应的C函数名。 2. **实现系统调用函数** 在内核源码的适当位置（例如`kernel/sunpluscall.c`）编写你的系统调用函数`sunpluscall()`，该函数应接受必要的参数，并实现显示字符串到屏幕的功能。 3. **编译内核** 配置内核（使用`make menuconfig`），确保新添加的文件被包含在内核构建中。之后，执行`make`来编译内核，再使用`make modules_install`和`make install`安装新的内核。 4. **更新引导加载器** 更新GRUB引导加载器以包含新内核，并重启系统以使用新内核。 5. **用户空间调用** 在用户空间编写一个简单的程序来测试新系统调用，使用`syscall`函数或者`__NR_sunpluscall`（系统调用号）调用`sunpluscall()`，并将参数传递给它。 **注意事项** 在修改内核源码和编译过程中，确保遵循良好的版本控制实践，以免意外破坏现有的系统。同时，因为涉及系统核心的改动，务必小心操作，避免导致系统不稳定或无法启动。 通过这次实验，你不仅能够了解系统调用的基本概念，还能深入理解内核与用户空间的交互机制，以及如何扩展操作系统的功能。这是一项非常有价值的练习，有助于提升对Linux内核及系统编程的理解。