Syscall システムコール Linux カーネルトレース

Linux ユーザー空間では、システム コールを呼び出す必要があることがよくあります。 Linux バージョン 2.6.37 を例として、読み取りシステム コールの実装を追跡してみましょう。システム コールの実装は、Linux のバージョンによって異なる場合があります。

一部のアプリケーションでは、次の定義が見られます:

リーリー

実際に呼び出されるのは、システム関数 syscall(SYS_read)、つまり sys_read() 関数です。 Linux バージョン 2.6.37 では、この機能はいくつかのマクロ定義によって実装されます。

Linux システム コール (SCI、システム コール インターフェイス) は、実際にはマルチチャネルの集約と分解のプロセスであり、集約ポイントは 0x80 割り込みエントリ ポイント (X86 システム構造) です。つまり、すべてのシステム コールはユーザー空間から 0x80 割り込みポイントまで集約され、同時に特定のシステム コール番号が保存されます。 0x80 割り込みハンドラが実行されている場合、システム コール番号に応じて異なるシステム コールが個別に処理されます。つまり、異なるカーネル関数が呼び出されて処理されます。

システムコールを発生させるには 2 つの方法があります:

(1) int $0×80、これは古い Linux カーネル バージョンでシステム コールを引き起こす唯一の方法です。

(2) sysenter の組み立て説明書

Linux カーネルでは、次のマクロ定義を使用してシステム コールを実行できます。

リーリー

SYSCALL_DEFINE3 のマクロ定義は次のとおりです。

リーリー

## はマクロ内の文字が直接置換されることを意味します。
name = read の場合、マクロ内では __NR_##name が __NR_read に置き換えられます。 #NR##name はシステム コール番号、## は 2 つのマクロ展開を指します。つまり、「name」を実際のシステム コール名に置き換えて、__NR.... を展開します。 name == ioctl の場合、__NR_ioctl です。 リーリー

CONFIG_FTRACE_SYSCALLS マクロが定義されているかどうかに関係なく、最終的に次のマクロ定義が実行されます。

__SYSCALL_DEFINEx(x, sname, VA_ARGS) リーリー

次のタイプのマクロ定義が最終的に呼び出されます:

asmlinkage の長いシステム##name(__SC_DECL##x(VA_ARGS)) それが、前に説明した sys_read() システム関数です。
asmlinkage は、スタックから関数の引数のみを抽出するようにコンパイラーに指示します。すべてのシステムコールにはこの修飾子が必要です。これは、以前の記事 quagga で説明したマクロ定義に似ています。

つまり、マクロ定義内の次のコード:

リーリー

コード分析:

fget_light(): fd で指定されたインデックスに従って、現在のプロセス記述子から対応するファイル オブジェクトを取得します (図 3 を参照)。
指定されたファイル オブジェクトが見つからない場合は、エラー
• が返されます。
指定されたファイル オブジェクトが見つかった場合:
file_pos_read() 関数を呼び出して、今回読み書きしたファイルの現在位置を取得します。
vfs_read() を呼び出してファイル読み取り操作を実行し、この関数は最終的に file->f_op.read() で指定された関数を呼び出します。コードは次のとおりです。
• if (ファイル->f_op->読み取り)
ret = file->f_op->read(file, buf, count, pos);

file_pos_write() を呼び出して、ファイルの現在の読み取りおよび書き込み位置を更新します。

• fput_light() を呼び出して、ファイルの参照カウントを更新します。
• 最後に、読み込んだデータのバイト数を返します。
• この時点で、仮想ファイルシステム層の処理が完了し、ext2ファイルシステム層に制御が渡されます。

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