System Call Linux Kernel 수업 3번째.

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1 System Call Linux Kernel 수업 3번째

2 목 차 System call 처리 과정 System call 추가 실습 파라미터를 이용한 시스템 콜 실습
구조체를 이용한 시스템 콜 실습 OS2 강의교재

3 System call OS2 강의교재 System Call Interface (X86 Interface 0x80)
Libraries (ex: C Runtime Library) User Program & Application User Level Kernel Level System Call Interface (X86 Interface 0x80) Memory Management Virtual File System (VFS) Process Management Buffer Char Block Device Driver Kernel Level Hardware Control H/W Level Hardware Control OS2 강의교재

4 System call 처리과정 시스템 콜 흐름의 예 1. 사용자 프로세스에서 시스템 콜 사용 2. Libc.a
 Argument stack에 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 256개 까지 가능(커널 ) OS2 강의교재

5 System call 처리과정 fork system call의 흐름 user task IDT 0x00 0x80 libc.c
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) user task 0x00 0x80 IDT devide_error(); Debug(); Nmi(); ... System_call(); main() { ..// fork(); ... } libc.c ... fork() { movl 2, %eax int $0x80 …} sys_call_table sys_exit(); sys_fork(); sys_read(); sys_write(); ... 1 2 3 4 .. sys_fork(); /* kernel/fork.c */ OS2 강의교재

6 IDT(interrupt Descriptor Table)
I386에서는 IDT를 통해 모든 인터럽트가 관리 시스템 콜은 0x80번의 인터럽트를 사용 OS2 강의교재

7 파일 구성 모든 시스템 콜 번호는 /include/asm/unistd.h 에 정의
시스템 콜 테이블은 /arch/i386/entry.S에 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 습 시스템 콜 추가 새로 추가한 system call을 사용해 applicatioin 작성 syscall_number할당
linux/include/asm/unistd.h 에 정의 맵핑 테이블 등록(sys_call_table) arch/i386/entry.S에 시스템 콜 테이블 등록 new system call 함수를 커널에 작성 /kernel 디렉토리에 newcall.c 를 작성 커널 재 컴파일 새로 추가한 system call을 사용해 applicatioin 작성 시스템 콜이 추가된 커널로 부팅하여 응용 프로그램을 작성 OS2 강의교재

9 실 습 시스템 콜 추가 linux/include/asm/unistd.h 을 편집
‘#define __NR_newcall 253’ 을 추가 OS2 강의교재

10 실 습 arch/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 추가
커널 컴파일 시에 자동으로 목적 파일을 생성함 OS2 강의교재

13 실 습 커널 재컴파일 앞장 참조 새로 컴파일한 커널을 부트로더에 등록 리부팅 후 새로 컴파일한 커널로 부팅 OS2 강의교재

14 실 습 새로운 시스템 콜(253번)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 2개면 _syscall2,.. unistd.h에는 인자 6까지 변환하는 매크로 존재. OS2 강의교재

15 실 습 파일 작성후 컴파일시 에러 개발 커널에서의 unistd.h 불일치 수정 OS2 강의교재

16 실 습 Application 실행 dmesg 명령어를 사용하면 Hello Kernel 메세지를 볼 수 있음 OS2 강의교재

17 파라미터를 전달하는 시스템 콜 커널 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 습 kernel/newcall.c 를 편집 OS2 강의교재

19 실 습 파라메터가 3개이므로 _syscall3을 이용 내부 선언되는 개수는 8개가 됨. 커널 컴파일 후 응용 프로그램 수정
OS2 강의교재

20 구조체를 사용한 시스템 콜 newcall.c 편집 OS2 강의교재

21 실 습 커널 컴파일 후, 응용 프로그램 수정 OS2 강의교재