添加系统调用 – 编译内核篇

上次说过了以内核模块插入方式给系统添加系统调用，其实，在实际的使用中一般都是要将系统调用添加到系统中，要使它的操作和平时没用什么区别，这就到了这次要说的这次这种方法，修改内核文件，然后重新编译内核。
对于编译内核的方法，我在这篇文章：中有介绍，其中最重要的就是以下这几步：

make menuconfig #或者 make defconfig
make -jn
make modules
make modules_install
make install

这样就可以使用自己的系统调用了，说了这么多，现在我们进入主题 ^_^
以这种方法添加系统调用主要和两个文件相关。
arch/x86/kernel/syscall_table_32.S
这个文件为系统调用表总管，所有的系统调用对应的应该在该表中有所记录，先来看下这个文件的结构：

ENTRY(sys_call_table)
.long sys_restart_syscall /* 0 - old "setup()" system call, used for restarting */
.long sys_exit
.long ptregs_fork
...
.long sys_rt_tgsigqueueinfo /* 335 */
.long sys_perf_event_open
.long sys_recvmmsg

这样显示我的当前系统有338个系统调用。
我们经常会听到系统调用号，这个在文件：arch/x86/include/asm/unistd_32.h中对每个系统调用都安了个号。
他的结构如下：

#define __NR_restart_syscall 0
#define __NR_exit 1
#define __NR_fork 2
#define __NR_read 3
#define __NR_write 4
...
#define __NR_perf_event_open 336
#define __NR_recvmmsg 337

#ifdef __KERNEL__

#define NR_syscalls 338

下来我们要做的就是在两个文件先添加相应的系统调用号。
首先在unistd_32.h文件中添加mycall:

...
#define __NR_perf_event_open 336
#define __NR_recvmmsg 337
#define __NR_mycall 338

#ifdef __KERNEL__

#define NR_syscalls 339

修改syscall_table_32.S文件：

...
.long sys_rt_tgsigqueueinfo /* 335 */
.long sys_perf_event_open
.long sys_recvmmsg
.lang sys_mycall /*338*/

下来就是我们要给系统添加自己的系统调用服务例程了sys_mycall函数。
这里用两种方法，一种是让自己的系统调用例程寄存在内核原有的文件中，例如：arch/x86/kernel/sys_i386.c文件中添加：

asmlinkage lang sys_mycall(void)
{
    printk("my sys call ...\n");
    return current->pid;
}

另外的一种方法就是在在kernel目录下创建一个新的文件mycall.c:

#include <linux/sched.h>

asmlinkage long sys_mycall(void)
{
    printk("my sys call ...\n");
    return current->pid;
}

然后在Makefile文件中添加mycall.o

...
GCOV_PROFILE_tsc.o := n
GCOV_PROFILE_paravirt.o := n

obj-y := process_$(BITS).o signal.o entry_$(BITS).o mycall.o
obj-y += traps.o irq.o irq_$(BITS).o dumpstack_$(BITS).o
...

这样该添加的都已经添加了，下来就是测试自己的系统调用了。
在用户态下还要修改一下：/usr/include/asm/unistd_32.h 文件，添加
#define __NR_mycall 338
在 /usr/include/bits/syscall.h 文件中添加
#define SYS_mycall __NR_syscall
上面的操作都是为了使用户态下用起来比较方便。
一个简单的测试程序：

#include <linux/unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <syscall.h>
#include <sys/types.h>

int main(void)
{
    int res;
    res = syscall(SYS_mycall);
    //res = syscall(338);
    printf("res is %d\n", res);
    return 0;
}

上面的两种调用方法都是一样的。
这里所说的是不带参数的调用方法，带参数的方法和这个是一样的，用户态下的调用程序有所改变：

#include <linux/unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <syscall.h>
#include <sys/types.h>

int main(void)
{
    int res;
    MYTYPE data = INIT;
    res = syscall(SYS_mycall, MYTYPE);
    //res = syscall(SYS_NUMBER, MYTYPE);
    printf("res is %d\n", res);
    return 0;
}

这里的MYTYPE是你系统调用服务例程的参数类型，INIT为初始化的数据，在syscall()函数中的第一个参数为系统调用号。
到此，简单的一个系统调用就添加完毕了。大家有兴趣了可以用这种方法做一些比较有意义的事。

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