操作系统课程设计（一）：linux内核编译及添加系统调用

1.实验目的

通过实验，熟悉Linux操作系统的使用，掌握构建与启动Linux内核的方法；掌握用户程序如何利用系统调用与操作系统内核实现通信的方法，加深对系统调用机制的理解；进一步掌握如何向操作系统内核增加新的系统调用的方法，以扩展操作系统的功能。

2.实验内容

1. Linux环境下的C或者C++编译和调试工具的使用
2. 向Linux内核增加新的系统调用，系统调用的功能为打印出自己的学号和姓名信息。
3. Linux新内核的编译、安装和配置。
4. 编写应用程序以测试新的系统调用并输出测试结果。

3.实验步骤

第一步：解压文件（任意目录下载，以后以该目录进行操作）
1. wget https://cdn.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/linux-4.16.1.tar.xz 下载
2. xz –d linux-4.16.1.tar.xz
3. tar –xvf linux-4.16.1.tar 解压到我的主目录（/home/zyf）

第二步：修改源程序，增加系统调用
1. cd linux-4.16.1 进入linux解压包（我下的版本是4.16.1）
2. vim arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl 进入该文件分配系统调用号 （注意别写在最后面，大概是300多行，别写到下半部分的x32那一块里面）

3. vim include/linux/syscalls.h 进入该文件，添加服务例程的原型声明 （随便找一行就好，我写在最后面）

4. vim kernel/sys.c 实现系统调用服务例程（同样写在最后面，不上传源码了，自己手动打一遍吧，加深点印象）

第三步：编译安装内核（这一步中，可能会有很多报错，根据报错信息，看看少哪些组件，安装一些组件就好了）
1. make menuconfig 配置内核，这一步中，可能会报错，根据报错安装一些必须的产品即可，命令为：apt-get –y install **（星号表示组件名字，根据报错提示安装吧）。进入图形界面后，默认保存退出即可
2. make –j2 编译内核，这里的参数j表示用几核编译，由于我开的虚拟机，就只分配了2个内核给虚拟机，故参数为-j2
3. make modules 编译模块，这一块第一次编译要很久，可能要2小时。但是后面再次编译就很快了
4. make modules_install 和 make install 安装模块和安装内核
5. reboot –n 立即重启（由于是虚拟机，故省略了update-grub2这一步骤）
6. uname –a 查看版本

第四步：编写测试程序并测试
1. 在任意目录下 vim hello.c，编译代码如下：注意红框中的部分，334需要对应修改成自己的系统调用号

2. gcc –o hello hello.c 把hello.c编译成hello，用于后面调用
3. ./hello 运行代码

4. dmesg查看日志