在Linux(Ubuntu)下添加系统调用的两种方法 (内核编译法｜模块添加)

真的是太坑了，真是想吐槽一下这个操作系统实践，每次都是编译内核。教材竟然还是2009年编写的，全是内核3.3之前的代码。

本人记录一下系统调用的实验，希望各位能够避免踩坑。

方法一：内核编译法

这里我给一个链接，这个博客写的很好，确实能完美运行：https://blog.csdn.net/qq_41175905/article/details/80529245

方法二：通过module进行内核添加

１．这里在任何一个文件夹下编写即可

２．以hello.c为例，这里我看了一些博客，直接拿他们代码过来用了，只不过需要需要修改一些旧的版本，例如movl写成movq，寄存器eax写成rax，cr0 &= 0xfffeffff应该写成0xfffffffffffeffff，就是添加８个f。

需要注意的时，下面sys_call_table的地址应该修改为你的电脑此时此刻显示的地址，0x不能省略，同时每次重启地址都会变化。

查询syscall_table地址的命令为：

sudo cat /proc/kallsyms | grep sys_call_table

hello.c

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/unistd.h>
#include <linux/sched.h>



MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

#define SYS_CALL_TABLE_ADDRESS 0xffffffffa04001a0  //sys_call_table对应的地址
#define NUM 223  //系统调用号为223
int orig_cr0;  //用来存储cr0寄存器原来的值
unsigned long *sys_call_table_my=0;

static int(*anything_saved)(void);  //定义一个函数指针，用来保存一个系统调用

static int clear_cr0(void) //使cr0寄存器的第17位设置为0（内核空间可写）
{
    unsigned int cr0=0;
    unsigned int ret;
    asm volatile("movq %%cr0,%%rax":"=a"(cr0));//将cr0寄存器的值移动到eax寄存器中，同时输出到cr0变量中
    ret=cr0;
    cr0&=0xfffffffffffeffff;//将cr0变量值中的第17位清0,将修改后的值写入cr0寄存器
    asm volatile("movq %%rax,%%cr0"::"a"(cr0));//将cr0变量的值作为输入，输入到寄存器eax中，同时移动到寄存器cr0中
    return ret;
}

static void setback_cr0(int val) //使cr0寄存器设置为内核不可写
{
    asm volatile("movq %%rax,%%cr0"::"a"(val));
}

asmlinkage long sys_mycall(void) //定义自己的系统调用
{   
    printk("模块系统调用-当前pid：%d，当前comm:%s\n",current->pid,current->comm);
    printk("hello,world!\n");
    return current->pid;    
}
static int __init call_init(void)
{
    sys_call_table_my=(unsigned long*)(SYS_CALL_TABLE_ADDRESS);
    printk("call_init......\n");
    anything_saved=(int(*)(void))(sys_call_table_my[NUM]);//保存系统调用表中的NUM位置上的系统调用
    orig_cr0=clear_cr0();//使内核地址空间可写
    sys_call_table_my[NUM]=(unsigned long) &sys_mycall;//用自己的系统调用替换NUM位置上的系统调用
    setback_cr0(orig_cr0);//使内核地址空间不可写
    return 0;
}

static void __exit call_exit(void)
{
    printk("call_exit......\n");
    orig_cr0=clear_cr0();
    sys_call_table_my[NUM]=(unsigned long)anything_saved;//将系统调用恢复
    setback_cr0(orig_cr0);
}

module_init(call_init);
module_exit(call_exit);

MODULE_AUTHOR("25");
MODULE_VERSION("BETA 1.0");
MODULE_DESCRIPTION("a module for replace a syscall");

3.Makefile文件的编写（Ｍ必须大写）

obj-m:=hello.o
CURRENT_PATH:=$(shell pwd)
LINUX_KERNEL_PATH:=/usr/src/linux-headers-4.15.0-46-generic
all:
	make -C  $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) modules
clean:
	make -C  $(LINUX_KERNEL_PATH) M=$(CURRENT_PATH) clean

依次输入如下命令：

sudo make
sudo insmod hello.ko
lsmod　//查看hello是否插入模块

４．编写测试ｃ文件

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

int main()
{
        unsigned long x = 0;
        x = syscall(223);        //测试223号系统调用
        printf("图灵-1627405131 syscall result: %ld\n", x);
        return 0;
}

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