例说linux内核与应用数据通信（一）：添加一个系统调用

本文章以x86-32为例：

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1$ uname -a

2Linux localhost 2.6.32 #1 SMP Sat Jun 13 23:55:06 CST 2015 i686 i686 i386 GNU/Linux

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第一步，在系统调用表中加入一个表项，
表中为每一个有效的系统调用指定了惟一的系统调用号。系统调用表位于
arch/x86/kernel/syscall_table_32.S文件中,在该文件中最后一行添加自己的系统调用表项，如下：

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1......

2        .long sys_preadv

3        .long sys_pwritev

4        .long sys_rt_tgsigqueueinfo     /* 335 */

5        .long sys_perf_event_open

6        .long sys_shallnet

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虽然没有明确指定编号，但该系统调用已经按次序分配了337这个系统调用号，接下来就应该添加系统调用号。

第二步，添加系统调用号。
在Linux中，每个系统调用被赋予一个系统调用号。这样，通过这个独一无二的号就可以关联系统调用。当用户空间的进程执行一个系统调用的时候，这个系统调用号就被用来指明到底是要执行哪个系统调用。在文件
arch/sh/include/asm/unistd_32.h该列表中加入一行**#define __NR_shallnet   337 **
：

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1......

2#define __NR_inotify_init1 332

3#define __NR_preadv 333

4#define __NR_pwritev 334

5#define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335

6#define __NR_perf_event_open 336

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8#define __NR_shallnet   337

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10//#define NR_syscalls 337

11#define NR_syscalls 338

12......

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在内核源文件中该行为#define NR_syscalls 337，在系统调用执行的过程中，system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls，系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 337修改为#define NR_syscalls 338。

第三步，实现shallnet系统调用。在文件kernel/sys.c最后添加如下函数：

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1SYSCALL_DEFINE0(shallnet)SYSCALL_DEFINE1(shallnet, int, arg)

2{

3        printk(KERN_ALERT"My blog address: \"http://blog.csdn.net/shallnet\"");

4        return arg + arg;

5}

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第四步，重新编译内核。依次执行：

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1make oldconfig

2make bzImage

3make modules

4make modules_install

5make install

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第五步，重新启动系统然后进入刚新编译的系统，编写测试代码如下：

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1#include <stdio.h>

2#include <unistd.h>

3#include <sys/syscall.h>

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5#define __NR_shallnet 337

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7int main(int argc, const char *argv[])

8{

9    int     ret;

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11    ret = syscall(337, 99);

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13    printf("shallnet() return: %d\n", ret);

14    return 0;

15}

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编译执行该程序如下：

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1$ ./target_bin

2shallnet() return: 198

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4$ demsg

5......

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可以看到我们新加的系统调用执行成功了。

可见建立一个新的系统调用还是很容易的，但是不提倡这么做，系统调用需要一个系统调用号，需要修改内核代码，修改之后需要重新编译内核。linux系统应当尽量避免每出现一个新的抽象就加入一个新的系统调用，通常有其他的方法可以代替系统调用，比如说实现一个设备节点等。