system call
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Linux Kernel 수업 3 번째. System Call. 목 차. System call 처리 과정 System call 추가 실습 파라미터를 이용한 시스템 콜 실습 구조체를 이용한 시스템 콜 실습. System call. Libraries (ex: C Runtime Library). User Program & Application. User Level. System Call Interface (X86 Interface 0x80). Kernel Level. Memory Management. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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System CallSystem Call
Linux Kernel 수업 3 번째
OS2 강의교재 2
목 차System call 처리 과정System call 추가 실습파라미터를 이용한 시스템 콜 실습구조체를 이용한 시스템 콜 실습
OS2 강의교재 3
System call
Memory Management
H/W Level
Kernel Level
User Level
Kernel Level
Hardware ControlHardware Control
Hardware ControlHardware Control
Libraries(ex: C Runtime Library)
System Call Interface (X86 Interface 0x80)System Call Interface (X86 Interface 0x80)
Virtual File System (VFS) Process Management
BufferBuffer
CharChar BlockBlock
Device DriverDevice Driver
User Program & Application
OS2 강의교재 4
System call 처리과정시스템 콜 흐름의 예
1. 사용자 프로세스에서 시스템 콜 사용
2. Libc.a Argument stack 에 넣음 시스템 콜 번호 저장 트랩발생
3. system_call() IDT 에 의해 트랩 시작 sys_call_table 사용 핸들러 실행
4. 시스템 콜 핸들러 함수 시스템 콜 핸들러 함수는 256 개 까지 가능 ( 커널 2.4.20)
OS2 강의교재 5
System call 처리과정
ENTRY(system_call)
/* arch/i386/kernel/entry.S */
SAVE_ALL
…
Call *SYMBOL_NAME(sys_call_table)
(, %eax, 4)
…ret_from_sys_call(schedule, signal,
bh_active, nested interrupt handling)
ENTRY(system_call)
/* arch/i386/kernel/entry.S */
SAVE_ALL
…
Call *SYMBOL_NAME(sys_call_table)
(, %eax, 4)
…ret_from_sys_call(schedule, signal,
bh_active, nested interrupt handling)
sys_fork();
/* kernel/fork.c */
fork system call 의 흐름
main() { ..//
fork();
...
}
user task
libc.c
0x00
0x80
IDT
devide_error();
Debug();
Nmi();
...
System_call();
...
sys_call_tablesys_exit();
sys_fork();
sys_read();
sys_write();
...
1
2
3
4
..
...
fork()
{
...
movl 2, %eax
int $0x80
…}
...
OS2 강의교재 6
IDT(interrupt Descriptor Table)I386 에서는 IDT 를 통해 모든 인터럽트가 관리시스템 콜은 0x80 번의 인터럽트를 사용
OS2 강의교재 7
파일 구성모든 시스템 콜 번호는 /include/asm/unistd.h 에 정의
시스템 콜 테이블은 /arch/i386/entry.S 에 정의
#define __NR_exit 1
#define __NR_fork 2
#define __NR_read 3
...
#define __NR_sched_getaffinity 242
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)
.long SYMBOL_NAME(sys_exit)
.long SYMBOL_NAME(sys_fork)
.long SYMBOL_NAME(sys_read)
...
.long SYMBOL_NAME(sys_getaffinity)
OS2 강의교재 8
실 습시스템 콜 추가
syscall_number 할당linux/include/asm/unistd.h 에 정의
맵핑 테이블 등록 (sys_call_table)arch/i386/entry.S 에 시스템 콜 테이블 등록
new system call 함수를 커널에 작성/kernel 디렉토리에 newcall.c 를 작성
커널 재 컴파일
새로 추가한 system call 을 사용해 applicatioin 작성시스템 콜이 추가된 커널로 부팅하여 응용 프로그램을 작성
OS2 강의교재 9
실 습시스템 콜 추가
linux/include/asm/unistd.h 을 편집 ‘#define __NR_newcall 253’ 을 추가
OS2 강의교재 10
실 습arch/i386/kernel/entry.S 을 편집해서 시스템콜 테이블 등록
.long SYMBOL_NAME(sys_newcall) 을 추가
OS2 강의교재 11
실 습/kernel 디렉토리에 newcall.c 를 작성
OS2 강의교재 12
실 습/kernel 디렉터리에 /kernel/Makefile 을 편집
newcall.o 를 추가커널 컴파일 시에 자동으로 목적 파일을 생성함
OS2 강의교재 13
실 습커널 재컴파일
앞장 참조
새로 컴파일한 커널을 부트로더에 등록
리부팅 후 새로 컴파일한 커널로 부팅
OS2 강의교재 14
실 습새로운 시스템 콜 (253 번 ) 을 사용할 프로그램 test.c 파일 작성
시스템 콜의 사용을 위한 stub 작성이 필요함 _syscall0(type,name) 은 인자가 없음을 의미( type: 함수리턴형 , name: 함수이름 )
_syscall1(type,name,type1,type_name) 형식 지정한 type1 변수는 ebx cpu범용레지스터에 들어감
인자가 2 개면 _syscall2,..
unistd.h 에는 인자 6 까지 변환하는 매크로 존재 .
OS2 강의교재 15
실 습파일 작성후 컴파일시 에러
개발 커널에서의 unistd.h 불일치 수정
OS2 강의교재 16
실 습Application 실행
dmesg 명령어를 사용하면 Hello Kernel 메세지를 볼 수 있음
OS2 강의교재 17
파라미터를 전달하는 시스템 콜커널 영역과 유저 영역 사이에 값을 교환하는 Kernel API
put_user(x, ptr) 유저영역으로 값 하나를 복사함
get_user(x, ptr)유저영역에서 값 하나를 받아옴
copy_to_user(void __user * to, const void * from, unsigned long n)유저영역으로 블록데이터를 복사
copy_from_user(void * to, const void __user * from, unsigned long n)유저영역에서 블록데이터를 받아옴
OS2 강의교재 18
실 습kernel/newcall.c 를 편집
OS2 강의교재 19
실 습커널 컴파일 후 응용 프로그램 수정
파라메터가 3 개이므로 _syscall3 을 이용
내부 선언되는 개수는 8 개가 됨 .
OS2 강의교재 20
구조체를 사용한 시스템 콜newcall.c 편집
OS2 강의교재 21
실 습커널 컴파일 후 , 응용 프로그램 수정