linux课程第五周实验及总结

 

一、学习总结

• 给MenuOS增加time和time-asm命令（四步操作命令）

rm menu -rf 强制删除
git clone http://github.com/mengning/menu.git   克隆相关信息
cd menu
make rootfs 一个脚本，自动编译自动生成根文件系统，并自动启动MenuOS

• 使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time

（gdb）b sys_time
（gdb）c    # 启动到MenuOs
// 在MenuOs中使用time，会停在time函数处
（gdb）list # 可以看到对应代码
（gdb）s    # 单步执行
（gdb）finish # 将这个函数执行完
// 以上两步重复使用，可以看到sys_time函数中的函数，直到看见return i
// sys_time返回后进入汇编代码处理，gdb无法继续进行追踪

系统调用指令：

// 执行int 0x80之后执行system_call对应的代码
（gdb）b system_call # 是可以设置断点的，但是这段是汇编代码，运行时不能在这个断点处停下逐句分析。

• 系统调用的中断处理过程

  •       系统调用流程图

    

• sys_call_table是系统调用分派表
• syscall_after_all，需要先保存返回值

• sys_exit_work
  没有这个就restore_all，返回用户态。
  一旦进入sys_exit_work:会有一个进程调度时机

• 简化后便于理解的system_call伪代码
  

• system_call到iret之间的主要代码

SAVE_ALL保存现场

call *sys_call_table(,%eax,4)调用了系统调度处理函数，eax存的是系统调用号，这段是实际的系统调度程序。

restore_all
INTERRUPT_RETURN，是个宏，实际上就是iret，结束。

这个过程中会有sys_exit_work
sys_exit_work中会有work_pending
work_pending中会有work_notifysig，用来处理信号
可能call schedule 进程调度代码
还可能跳转到restore_all，恢复现场。

从以上可以看出：

1. 在系统调用返回之前，可能发生进程调度，进程调度里就会出现进程上下文的切换

2. 进程间通信可能有信号需要处理

系统调用就是一个特殊一点的中断，所以也有保护现场与恢复现场。

二、实验：分析system_call中断处理过程

• 增加系统调用

• 在test.c中增加两个函数，Getpid和GetpidAsm
  
  

              

• • make rootfs后，输入help会显示当前菜单

             

• 使用gdb调试

    这里需要注意的就是，因为当前是在menu目录下，而所需要的镜像文件不在这个目录下，这时需要使用全路径，不然的话就会出现像上面第二张图的错误。给time处设置断点：

• 
  c运行之后，在MenuOs里使用time，可以看到它停了下来