Linux添加新的系统调用（for arm ）

系统调用是应用程序和操作系统内核之间的功能接口。其主要目的是使得用户可以使用操作系统提供的有关设备管理、输入/输入系统、文件系统和进程控制、通信 以及存储管理等方面的功能，而不必了解系统程序的内部结构和有关硬件细节，从而起到减轻用户负担和保护系统以及提高资源利用率的作用。

网上介绍的都是x86平台的方法，这里说明一下arm 平台的方面。

1．    Linux 系统调用机制

在Linux系统中，系统调用是作为一种异常类型实现的。它将执行相应的机器代码指令来产生异常信号。产生中断或异常的重要效果是系统自动将用户态切换为核心态来对它进行处理。这就是说，执行系统调用异常指令时，自动地将系统切换为核心态，并安排异常处理程序的执行。

为使系统调用的执行成为一项简单的任务，Linux提供了一组预处理宏指令。它们可以用在程序中。这些宏指令取一定的参数，然后扩展为调用指定的系统调用的函数。

       这些宏指令具有类似下面的名称格式：

       _syscallN（parameters）

       其中N是系统调用所需的参数数目，而parameters则用一组参数代替。这些参数使宏指令完成适合于特定的系统调用的扩展。例如，为了建立调用setuid（）系统调用的函数，应该使用：

       _syscall1（ int， setuid， uid_t， uid ）

       syscallN（ ）宏指令的第1个参数int说明产生的函数的返回值的类型是整型，第2个参数setuid说明产生的函数的名称。后面是系统调用所需要的每个参数。这一宏指令后面还有两个参数uid_t和uid分别用来指定参数的类型和名称。

       另外，用作系统调用的参数的数据类型有一个限制，它们的容量不能超过四个字节。这是因为执行int $0x80指令进行系统调用时，所有的参数值都存在32位的CPU寄存器中。使用CPU寄存器传递参数带来的另一个限制是可以传送给系统调用的参数的数 目。这个限制是最多可以传递5个参数。所以Linux一共定义了6个不同的_syscallN（）宏指令，从_syscall0（）、_syscall1 （）直到_syscall5（）。

       一旦_syscallN（）宏指令用特定系统调用的相应参数进行了扩展，得到的结果是一个与系统调用同名的函数，它可以在用户程序中执行这一系统调用。

 

2．    添加新的系统调用

1）    添加代码

首先是编写要添加到内核的源程序，就是添加到内核的一个函数，该函数的名称应该是新的系统调用名称前面加上sys_标志。下面是我创建的一个名为mycall(int umber)

asmlinkage int sys_mycall(int number)

{

       return number;

}

 

这段函数应该放入arch/arm/kernel/sys_arm.c 中， sys_arm.c 包含了非标准的系统调用。

 

2）    连接新的系统调用

添加完新的系统调用后，下一个任务是使内核的其它部门代码知道该新的系统调用函数的存在。这需要编辑两个文件，它们是unistd.h 和 calls.S

unistd.h 的全路径是include/asm-arm/unistd.h. 该文件中包含了系统调用清单，用来给每个系统调用分配一个唯一的号码。文件中每一行的格式如下：

#define __NR_NAME            (__NR_SYSCALL_BASE+ NNN)

其中name用系统调用的名字代替, 而NNN这是该系统调用说对应的号码。应该将新的系统调用名称加到清单的最后，并为它分配号码序列中的下一个可用系统调用号。如：

#define __NR_mycall      (__NR_SYSCALL_BASE+322)

 

calls.S的系统调用路径是arch/arm/kernel/calls.S，该文件最后会被include进entry-common.S. 该文件中有类似如下的清单:

CALL(NAME)

该清单是个系统调用表。在最后添加一行

CALL(mycall)

 

3．    重新编译Linux内核

4．    使用新的系统调用

在应用程序中使用新添加的系统调用mycall。下面是个简单的例子：

#include <stdio.h>

#include <errno.h>

#define __KERNEL__

#include <unstid.h>

_syscall1(int,mycall,int,ret)

int main(int argc, char *argv[])

{

       printf(“%d/n”, mycall(100));

}

 

arm-linux-gcc -I/PATH-TO-KERNEL/linux-2.6.18/include -o test_new_system_call test_new_system_call.c

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