linux添加系统调用实验步骤

linux添加系统调用实验步骤
linux添加系统调用实验步骤

首先,进入到内核源码目录/usr/src/linux-2.6.34中,添加自己的系统调用号。

lyh@lyh:~$ cd /usr/src/linux-2.6.34/

系统调用号在unistd_32.h文件中定义。内核中每个系统调用号都是

以“__NR_"开头的,在该文件中添加自己的系统调用号

lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/include/asm/unistd_32.h

#define __NR_pwritev 334

#define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335

#define __NR_perf_event_open 336

#define __NR_recvmmsg 337

#define __NR_mycall 338

#ifdef __KERNEL__

#define NR_syscalls 339

在内核源文件中该行为#define NR_syscalls 338,在系统调用执行的过程中,system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls,系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 338修改为#define NR_syscalls 339

其次,在系统调用表中添加相应的表项

(1)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/kernel/syscall_table_32.S

ENTRY(sys_call_table)

.long sys_restart_syscall

.long sys_exit

………………(这里省略了部分)

.long sys_rt_tgsigqueueinfo

.long sys_perf_event_open

.long sys_recvmmsg

.long sys_mycall

(2)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim

arch/h8300/kernel/syscalls.S

#include

#include

……………………(这里省略了部分)

.long SYMBOL_NAME(sys_vmsplice)

.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)

.long SYMBOL_NAME(sys_getcpu)

.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)

.long SYMBOL_NAME(sys_mycall)

最后,实现系统调用服务例程。

系统调用服务例程函数名为"sys_xxx”

lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/kernel/sys_i386_32.c asmlinkage long sys_mycall(void)

{

printk("hello, world!\n mycall worked!\n");

}

其中,asmlinkage修饰符是gcc中一个特殊的标志,加了该修饰符的函数必须从堆栈中获取参数。内核中所有系统调用的实现都使用这个修饰符。接下来的任务就是重新编译内核了!注意:内核编译完了之后必须重启,否则已经添加的用户系统调用不能使用。

lyh@lyh:~$ sudo /usr/include/bits/syscall.h

#ifndef _SYSCALL_H

# error "Never use directly; include instead."

#endif

#include

#define SYS__sysctl __NR__sysctl

#define SYS_access __NR_access

………………(这里省略了部分)

#define SYS_vm86old __NR_vm86old

#define SYS_waitpid __NR_waitpid

#define SYS_mycall __NR_mycall

#endif

为了检验添加的系统调用是否成功,特编写下面的测试程序。

lyh@lyh:~/linux课程实验/系统调用$ vim test.c

#include

#include

#include

#include

#define mycall() syscall(SYS_mycall)

int main()

{

mycall();

return 0;

}

lyh@lyh:gcc test.c -o test

lyh@lyh: ./test

这样一个简单的系统调用便添加成功了!

linux实验_添加系统调用-完整版

实验一添加一个新的系统调用 一、实验目的 理解操作系统内核与应用程序的接口关系;加深对内核空间和用户空间的理解;学会增加新的系统调用。 二、实验内容与要求 首先增加一个系统调用函数,然后连接新的系统调用,重建新的Linux内核,用新的内核启动系统,使用新的系统调用(2.4内核和2.6内核任选一个) 三、实验指导(2.6版本) ⑴获得源代码(本次实验的内核版本是2.6.22.5,必须是root用户) 1.从教育在线上下载内核源代码到本地磁盘;保存在/usr/src目录下 2.进入终端,输入命令cd /usr/src 进入/usr/src目录(可以输入ls命令会发现目录下有一个名为LINUX_2_6_22_5.TAR.BZ2的压缩文件) 3.当前目录下(/usr/src)输入命令tar –xjvf LINUX_2_6_22_5.TAR.BZ2 解压缩源代码,命令执行完毕后,会出现/usr/src/linux-2.6.22.5文件夹 4.修改文件夹下的3个文件 第一,编辑/usr/src/linux-版本号/kernel/sys.c文件,添加函数: asmlinkage long sys_mycall(long number) { printk(“call number is %d\n”,number); return number; } 第二,修改/usr/src/linux-版本/include/asm-i386/unistd.h 添加一行#define __NR_mycall 324 到当前的最大系统调用号之后,比如原来最大的是323,在323的这一行之后加上一行#define __NR_mycall 324 修改#define NR_systemcalls 的值,改成原来的值+1,比如原来是324 改成325 第三,编辑/usr/src/linux-版本/arch/i386/kernel/syscall_table.S,在文件最后加上一行:.long sys_mycall 5.重新编译内核 在终端输入命令,进入源代码文件夹,cd /usr/src/linux-2.6.22.5 依次执行如下命令:make mrproper make clean make xconfig (自己配置内核,出现图形对话框后,直接点保存,关闭) make (耗时最长,大约20分钟) make modules_install (安装模块) 以上命令执行完毕后,会在当前目录下生成一个名为System.map的文件,会在/usr/src/linux-版本号/arch/i386/boot/下生成一个bzImage文件。

linux系统编程试卷(答案)

凌阳教育 嵌入式培训系统编程部分测试试题 注:考试为闭卷,程序题需上机操作运行出结果,考试时间为120分钟 一:选择题(本题共4小题,每题3分共12分) 1)下列不是Linux系统进程类型的是( D ) A 交互进程 B 批处理进程 C 守护进程 D 就绪进程(进程状态) 2)以下对信号的理解不正确的是( B ) A 信号是一种异步通信方式 B 信号只用在用户空间进程通信,不能和内核空间交互 C 信号是可以被屏蔽的 D 信号是通过软中断实现的 3)进程有三种状态( C ) A 准备态、执行态和退出态 B 精确态、模糊态和随机态 C 运行态、就绪态和等待态 D 手工态、自动态和自由态 4)不是进程和程序的区别( B) A 程序是一组有序的静态指令,进程是一次程序的执行过程 B 程序只能在前台运行,而进程可以在前台或后台运行 C 程序可以长期保存,进程是暂时的 D 程序没有状态,而进程是有状态的 二:填空题(本题共6小题,2)、3)两题每空四分,其余每空一分。共23分) 1) 列举八种常见的进程间通信方式无名管道、有名管道、消息队列、信号量、共享内存、信号、套接字 网络上两个主机的进程间通信方式为套接字 2) 命名管道比无名管道的优势提供了一个可以访问的路径名,实现没亲缘关系的进程 间通信 3) 消息队列比命名管道和无名管道的优势可以按类型实现消息的随机查询,没必要先 进先出 4) 按照逻辑结构不同进行数据库划分,Sqlite 数据库属于哪一类关系型数据库 5) 在C语言中操作sqlite数据库,常用的2中方式是sqlite_exec(回调)、

sqlite_gettable(非回调) 6) 列举四种进程调度算法先来先调度(FCFS)、短进程优先调度(SPF)、高优先级调度 (HPF)、时间片轮转调度 三:问答题(本题共7题,每题5分,共35分) 1) 什么是系统调用?系统调用是通过什么方式陷入内核态的?请写出你对系统调用的理解。什么是文件I/O和标准I/O库?文件I/O和标准I/O库的区别? 系统调用是指操作系统提供给用户程序调用的一组特殊接口,用户程序可以通过这组接口获得操作系统内核提供的服务。 系统调用是通过软件中断方式陷入内核的 linux的文件I/O是由操作系统提供的基本IO服务, 标准I/O库通过封装系统调用,提供了一个到底层I/O的接口。 标准I/O默认采用了缓冲机制,还创建了一个包含文件和缓冲区相关数据的数据结构;文件I/O一般没有采用缓冲模式,需要自己创建缓冲区。一种是标准库封装系统调用而成,更高级,一种是系统提供的,比较低级;标准I/O可移植性高、文件I/O可移植性低。 2) 什么是进程?用fork()创建一个子进程时,系统会做什么工作 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配的单位,不仅是系统内部独立运行的实体也是独立竞争资源的实体。 用fork()时系统会分配子进程一个ID号然后继承父进程的地址空间,包括进程上下文进程堆栈打开的文件描述符等等,他就是父进程的一个复制品。 3) 进程和线程有什么区别? 每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在进程程中,由进程提供多个线程执行的控制。 进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。 4) 什么是线程的互斥和同步,程序应怎样写才能达到互斥或同步? 互斥:是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问,具有唯一性和排它性。但互斥无法限制访问者对资源的访问顺序,即访问是无序的。 同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允许多个访问者同时访问资源。 在写程序时可以用互斥锁和信号量实现线程同步,一个线程访问共享资源时给这个资源上锁其他线程就不能访问了直到上锁的进程释放互斥锁为止。 5) 什么是僵尸进程?孤儿进程?守护进程? 僵尸进程:僵尸进程是指它的父进程已经退出(父进程没有等待(调用wait/waitpid)它),而该进程dead之后没有进程接受,就成为僵尸进程,也就是(zombie)进程。 孤儿进程:一个父进程退出,而它的一个或多个子进程还在运行,那么那些子进程将成

探究linux内核,超详细解析子系统

探究linux内核,超详细解析子系统 Perface 前面已经写过一篇《嵌入式linux内核的五个子系统》,概括性比较强,也比较简略,现在对其进行补充说明。 仅留此笔记,待日后查看及补充!Linux内核的子系统 内核是操作系统的核心。Linux内核提供很多基本功能,如虚拟内存、多任务、共享库、需求加载、共享写时拷贝(Copy-On-Write)以及网络功能等。增加各种不同功能导致内核代码不断增加。 Linux内核把不同功能分成不同的子系统的方法,通过一种整体的结构把各种功能集合在一起,提高了工作效率。同时还提供动态加载模块的方式,为动态修改内核功能提供了灵活性。系统调用接口用户程序通过软件中断后,调用系统内核提供的功能,这个在用户空间和内核提供的服务之间的接口称为系统调用。系统调用是Linux内核提供的,用户空间无法直接使用系统调用。在用户进程使用系统调用必须跨越应用程序和内核的界限。Linux内核向用户提供了统一的系统调用接口,但是在不同处理器上系统调用的方法

各不相同。Linux内核提供了大量的系统调用,现在从系统 调用的基本原理出发探究Linux系统调用的方法。这是在一个用户进程中通过GNU C库进行的系统调用示意图,系 统调用通过同一个入口点传入内核。以i386体系结构为例,约定使用EAX寄存器标记系统调用。 当加载了系统C库调用的索引和参数时,就会调用0x80软件中断,它将执行system_call函数,这个函数按照EAX 寄存器内容的标示处理所有的系统调用。经过几个单元测试,会使用EAX寄存器的内容的索引查system_call_table表得到系统调用的入口,然后执行系统调用。从系统调用返回后,最终执行system_exit,并调用resume_userspace函数返回用户空间。 linux内核系统调用的核心是系统多路分解表。最终通过EAX寄存器的系统调用标识和索引值从对应的系统调用表 中查出对应系统调用的入口地址,然后执行系统调用。 linux系统调用并不单层的调用关系,有的系统调用会由

linux添加系统调用实验步骤

首先,进入到内核源码目录/usr/src/linux-2.6.34中,添加自己的系统调用号。 lyh@lyh:~$ cd /usr/src/linux-2.6.34/ 系统调用号在unistd_32.h文件中定义。内核中每个系统调用号都是 以“__NR_"开头的,在该文件中添加自己的系统调用号 lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/include/asm/unistd_32.h #define __NR_pwritev 334 #define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335 #define __NR_perf_event_open 336 #define __NR_recvmmsg 337 #define __NR_mycall 338 #ifdef __KERNEL__ #define NR_syscalls 339 在内核源文件中该行为#define NR_syscalls 338,在系统调用执行的过程中,system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls,系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 338修改为#define NR_syscalls 339 其次,在系统调用表中添加相应的表项 (1)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/x86/kernel/syscall_table_32.S ENTRY(sys_call_table) .long sys_restart_syscall .long sys_exit ………………(这里省略了部分) .long sys_rt_tgsigqueueinfo .long sys_perf_event_open .long sys_recvmmsg .long sys_mycall (2)lyh@lyh:/usr/src/linux-2.6.34$ sudo vim arch/h8300/kernel/syscalls.S #include #include

Linux内核中增加一个系统调用

选题要求:在Linux内核中增加一个系统调用,并编写对应的linux应用程序。利用该系统调用能够遍历系统当前所有进程的任务描述符,并按进程父子关系将这些描述符所对应的进程id(PID)组织成树形结构显示。

目录 一.程序的主要设计思路,实现方式 (1) 1.1 添加系统调用的两种方法 (1) 1.1.1编译内核法 (1) 1.1.2内核模块法 (1) 1.2 程序的主要设计思路 (1) 1.3 环境 (2) 二.程序的模块划分,及对每个模块的说明 (2) 2.1 通过内核模块实现添加系统调用 (2) 2.1.1修改系统调用的模块 (2) 2.1.2获取sys_call_table的地址 (2) 2.1.3清除内存区域的写保护 (3) 2.2 编写系统调用指定自己的系统调用 (4) 2.2.1内核的初始化函数 (4) 2.2.2自己的系统调用服务例程 (4) 2.2.3移除内核模块时,将原有的系统调用进行还原 (6) 2.2.4模块注册相关 (6) 2.3 编写用户态的测试程序 (6) 2.4 编写Makefile文件 (7) 三.所遇到的问题及解决的方法 (8) 3.1 进程个数确定 (8) 3.2 被更改的系统调用号的选择 (8) 3.3 获取系统调用表的地址 (8) 3.4 内核和用户态数据交换 (8) 四.程序运行结果及使用说明 (8) 4.1 将编译出来的内核模块hello.ko加载到内核中 (8)

4.2通过dmesg查看输出信息是否正确 (9) 4.3运行测试程序,输出树状打印结果(部分结果截图) (9) 4.4卸载自定义模块 (10) 五.附录 (11) 5.1 内核模块程序hello.c (11) 5.2 测试程序hello_test.c (14) 5.3Makefile文件 (14)

Linux系统调用详解之pdbedit

Name pdbedit ? manage the SAM database (Database of Samba Users) Synopsis pdbedit [?a] [?b passdb?backend] [?c account?control] [?C value] [?d debuglevel] [?D drive] [?e passdb?backend] [?f fullname] [??force?initialized?passwords] [?g] [?h homedir] [?i passdb?backend] [?I domain] [?K] [?L] [?m] [?M SID|RID] [?N description] [?P account?policy] [?p profile] [??policies?reset] [?r] [?s configfile] [?S script] [?t] [??time?format] [?u username] [?U SID|RID] [?v] [?V] [?w] [?x] [?y] [?z] [?Z] DESCRIPTION This tool is part of the samba(7) suite. The pdbedit program is used to manage the users accounts stored in the sam database and can only be run by root. The pdbedit tool uses the passdb modular interface and is independent from the kind of users database used (currently there are smbpasswd, ldap, nis+ and tdb based and more can be added without changing the tool). There are five main ways to use pdbedit: adding a user account, removing a user account, modifing a user account, listing user accounts, importing users accounts. OPTIONS ?L|??list This option lists all the user accounts present in the users database. This option prints a list of user/uid pairs separated by the ′:′ character. Example: pdbedit ?L sorce:500:Simo Sorce samba:45:Test User ?v|??verbose This option enables the verbose listing format. It causes pdbedit to list the users in the database, printing out the account fields in a descriptive format. Example: pdbedit ?L ?v

8第八章Linux下的系统调用

第八章 Linux下的系统调用 8.1 系统调用介绍 8.1.1 引言 系统调用是内核提供的、功能十分强大的一系列函数。它们在内核中实现,然后通过一定的方式(库、陷入等)呈现给用户,是用户程序与内核交互的一个接口。如果没有系统调用,则不可能编写出十分强大的用户程序,因为失去了内核的支持。由此可见系统调用的地位举足轻重。内核的主体可以归结为: 系统调用的集合; 实现系统调用的算法。 8.1.2 系统调用的实现流程 这里我们通过getuid()这个简单的系统调用来分析一下系统调用的实现流程。在分析这个程序时并不考虑它的底层是如何实现的,而只需知道每一步执行的功能。 首先来看一个例子: #include /* all system call need this header*/ int main() { int i=getuid(); printf(“Hello World! This is my uid: %d\n”,i); } #include是每个系统调用都必须要的头文件,当系统执行到getuid()时,根据unistd.h中的宏定义把getuid()展开。展开后程序把系统调用号__NR_getuid(24)放入eax,然后通过执行“int $0x80”这条指令进行模式切换,进入内核。int 0x80指令由于是一条软中断指令,所以就要看系统规定的这条中断指令的处理程序是什么。 arch/i386/kernel/traps.c set_system_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call); 从这行程序我们可以看出,系统规定的系统调用的处理程序就是system_call。控制转移到内核之前,硬件会自动进行模式和堆栈的切换。现在控制转移到了system_call,保留系统调用号的最初拷贝之后,由SAVE_ALL来保存上下文,得到该进程结构的指针,放在ebx里面,然后检查系统调用号,如果__NR_getuid(24)是合法的,则根据这个系统调用号,索引sys_call_table,得到相应的内核处理程序:sys_getuid。执行完sys_getuid之后,保存返回值,从eax移到堆栈中的eax处,假设没有

linux系统调用

2002 年 3 月 01 日 本文列出了大部分常见的Linux系统调用,并附有简要中文说明。 以下是Linux系统调用的一个列表,包含了大部分常用系统调用和由系统调用派生出的的函数。这可能是你在互联网上所能看到的唯一一篇中文注释的Linux系统调用列表,即使是简单的字母序英文列表,能做到这么完全也是很罕见的。 按照惯例,这个列表以man pages第2节,即系统调用节为蓝本。按照笔者的理解,对其作了大致的分类,同时也作了一些小小的修改,删去了几个仅供内核使用,不允许用户调用的系统调用,对个别本人稍觉不妥的地方作了一些小的修改,并对所有列出的系统调用附上简要注释。 其中有一些函数的作用完全相同,只是参数不同。(可能很多熟悉C++朋友马上就能联想起函数重载,但是别忘了Linux核心是用C语言写的,所以只能取成不同的函数名)。还有一些函数已经过时,被新的更好的函数所代替了(gcc在链接这些函数时会发出警告),但因为兼容的原因还保留着,这些函数我会在前面标上“*”号以示区别。 一、进程控制: fork 创建一个新进程 clone 按指定条件创建子进程 execve 运行可执行文件 exit 中止进程 _exit 立即中止当前进程 getdtablesize 进程所能打开的最大文件数 getpgid 获取指定进程组标识号 setpgid 设置指定进程组标志号 getpgrp 获取当前进程组标识号 setpgrp 设置当前进程组标志号 getpid 获取进程标识号 getppid 获取父进程标识号 getpriority 获取调度优先级 setpriority 设置调度优先级 modify_ldt 读写进程的本地描述表 nanosleep 使进程睡眠指定的时间 nice 改变分时进程的优先级 pause 挂起进程,等待信号 personality 设置进程运行域 prctl 对进程进行特定操作 ptrace 进程跟踪 sched_get_priority 取得静态优先级的上限 _max sched_get_priority 取得静态优先级的下限 _min sched_getparam 取得进程的调度参数 sched_getscheduler 取得指定进程的调度策略 sched_rr_get_inter 取得按RR算法调度的实时进程的时间片长度 val sched_setparam 设置进程的调度参数 sched_setscheduler 设置指定进程的调度策略和参数

操作系统实验报告Linux下的系统调用

操作系统实验报告 ----- Linux下的系统调用 计算机10-4 赵俊楠10081407 实验目的:实现多个系统调用实验 实验内容:添加简单系统调用、添加随机抽牌系统调、用模块添加系统调用 实验步骤: (我是将三个系统调用添加完毕后一起编译的) 1.在usr/src/linux- 2.4/include/asm i386/unistd.h中添加#define __NR_print_info 259和#define __NR_rank 260 2.在usr/src/linux-2.4/arch/i386/kernel/entry.S中添加.long SYMBOL_NAME(sys_print_info)和.long SYMBOL_NAME(sys_rank); 3.在usr/src/linux-2.4/kernel中添加 asmlinkage int sys_rank(int value,int suit) { if (value==1) return (int)(4*13+suit); else return (int)(4*(value-1)+suit); };和 asmlinkage int sys_print_info(int testflag) { printk(KERN_EMERG " It's my syscall function!\n"); return 0; } 4.在usr/src/linux-2.4/kernel/ksyms中添加 #ifndef __mips__ EXPORT_SYMBOL(sys_call_table); #endif 至此,三个实验的系统调用添加完毕下面开始编译内核。 5.make clean make mrproper make oldconfig make dep make bzImage make modules make modules_install make install 在添加系统调用时候一定要专心、仔细,否则在编译的时候会出现错误,改起来很麻烦!! 6.重启Linux后,显示界面如下(没有改内核版本号)

linux系统调用和文件操作

零、本课程能学到的内容 1、文件系统及文件的IO操作。 2、linux的多进程编程。 3、linux的多线程编程。 4、进程及线程之间的同步和异步通信 5、linux的网络编程(编写服务器、客户端、TCP、UDP程序)。 一、linux的系统调用 用户程序通过软中断的方式,让cpu切换到内核态运行,数据就借此传输。 对于CPU来说,它不知道现在运行是用户程序还是内核程序。软中断后,cpu根据拿到的数据,进行特定的任务,然后退出中断,将任务的结果交回给用户程序。 这个任务如何描述?是通过数字来编号的。 例子:写一个打印字符串的程序,通过系统调用来完成。 需要传递的参数有:指向字符串的指针(字符串的首地址),字符串的长度。 汇编写法 用int$0x80产生软中断 C的写法 直接使用syscall函数(它的本质就是用软中断来产生系统调用) 系统调用编号见:/usr/include/asm/unistd_32.h里 一共有358个。其中,4号对应的write调用。 二、linux文件系统基础 扇区(sector):磁头读取的最小单位数据,在磁盘上类似一个扇子的形状。一般是512个字节。 块(block):软件读取磁盘的最小单位数据,一般来说是扇区的2的n次幂大小,常用的有4096个字节。 块就是文件存放的最小单位。如果有一个文件是15045个字节,那么就分成4个块存储,最后那个块的数据是不满的。 可以用数组的方式将一个文件的所有数据块的编号保存起来。

这个数组多大合适? 前提是数组大小要固定,才好管理。 用一个15元素的数组来保存数据块的编号。 其中0-11元素,保存数据块的前面12个,第12个元素是一个一级指针,指向另一个表格,那个表格是4096字节,可以保存1024个块的编号。 如果还不够,第13个元素是一个二级指针,指向的那个表格是一级指针表格。14个元素是三级指针,指向的表格是二级指针表格。 全部用完可以存储2G大小的文件的数据块编号。 在文件系统内部,如何来表示一个文件呢? 用一个inode结构体来表示一个文件。inode是index node的意思。也叫索引节点。一个索引节点对应一个文件,有多少个文件就有多少个索引节点。 inode结构体里面有文件的大小、文件的修改时间、文件的权限、文件的数据块的编号数组。 inode结构体数组保存了所有文件的inode,这个数组的下标就是inode编号。文件名或者目录名保存目录文件的数据块里面。在linux里面,一个目录也是一个文件,叫做目录文件,其它的叫做普通文件。目录文件里就有,inode编号和文件名的对应关系。 那么,给出文件路径时,如何找到这个文件的数据块? /usr/include/stdio.h 首先,找到根目录的数据块,从里面找到文件和inode编号关系表, 例如usr这个文件名和inode编号为10002是对应的,那么就到inode结构体数组里找出下标为10002的元素,得到对应文件usr的数据块,因为usr也是一个文件夹,既然是文件夹,它的数据块里面也会有关系表,就可以找到include这个文件的数据块,最后找到stdio.h的数据块,这个是一个普通文件,就把它的数据块全部取出来。 这里搜索的起点是根目录的数据块,那么这个文件的数据块到哪里找? 在一个磁盘里面,最开始的几个块,存储了本磁盘的很多重要数据,例如块的大小,有哪些inode下标空闲,哪些已经用了,最重要的是根目录的数据块。 所有的参数存放在其中的一个块,这个块叫做超级块(super block)。在磁盘格式化,实际就是生成一个超级块。这个块的重要性毋庸置疑,如果数据被损坏,则磁盘没办法使用。 三、打开文件 在linux里面,用open函数就可以打开一个文件。 函数原型:int open(const char*path,int flag) 函数如果打开成功,则返回一个文件描述符f ile d escribtor,这个描述符fd是一个非负整数。 1、文件描述符

Linux 系统调用实现机制实验报告-内核安装详解

Linux系统调用实现机制实验报告 实验目的: 熟悉Linux系统调用过程,掌握系统调用的基本原理并在实验中实现系统调用的添加。 实验所需软件: 实验平台:VMware WorkStation; 系统环境:Red Hat Linux9.0; 传输工具:Ftp server(Serv USetup); 实验过程: 一、实验环境的搭建 (一)在Window下安装虚拟机VMware WorkStation; (二)在虚拟机上安装Red Hat 9.0系统; (三)在Window下安装Ftp Server,实现Linux与windows文件共享。 1. Ftp服务器的配置 打开Ftp Server,在[管理控制台]中选择[新建域],系统会弹出配置域向导的对话框,这里按要求填入相应信息,即可配置成功一个ftp服务器。步骤1要求用户填入域的[名称]和[说明],[名称]必须填写,[说明]可以不填。例如:在名称中输入[Linux实验],选择[下一步],便进入到域向导的步骤2。 步骤2是服务器访问协议和端口的配置,默认即可,点击[下一步]进入步骤3。步骤3是IP地址的配置,输入Windows主机的IP地址(202.112.147.176)。 确认无误后,点击[完成]。接下来要做的就是为域添加用户,根据添加用户向导,逐个填写[用户名],[密码],[根目录(即共享的文件目录)]以及[访问权限]。本次实验的配置为:tml(用户名),密码为空,E:\安全操作系统\实验材料(存放config-2.4.18forMP.txt和linux-2.4.18.tar.gz的目录),完全访问(访问权限)。到此,服务器的配置已经完成。 2. 在Linux下访问服务器,并下载文件

Linux文件系统调用

Linux文件系统调用 一、实验目的: (1)掌握Linux提供的文件系统调用的使用方法。 (2)熟悉文件系统的系统调用用户接口。 (3)了解操作系统文件系统的工作原理和工作方式。 二、实验内容 编写一个文件工具filetools,使其具有以下功能: 0.退出 1.创建新文件 2.写文件 3.读文件 4.修改文件权限 5.查看当前文件权限并退出。 提示用户输入功能号,并根据用户输入的功能选择相应的功能。三、参考代码 #include #include #include #include #include #include #include #include #define MAX 128 int chmd() { int c; mode_t mode=S_IWUSR; printf("0.0700\n 1.0400\n 2.0200\n 3.0100\n");//还可以增加其他权限printf("Please input your choice(0-3):"); scanf("%d",&c); switch(c) { case 0:chmod("file1",S_IRWXU);break; case 1:chmod("file1",S_IRUSR);break; case 2:chmod("file1",S_IWUSR);break; case 3:chmod("file1",S_IXUSR);break; default:printf("You have a wrong choice!\n"); } return(0); }

linux系统调用和库函数调用的区别

linux系统调用和库函数调用的区别 Linux下对文件操作有两种方式:系统调用(system call)和库函数调用(Library func tions)。可以参考《Linux程序设计》(英文原版为《Beginning Linux Programming》,作者是Neil Matthew和Richard Stones)第三章: Working with files。系统调用实际上就是指最底层的一个调用,在linux程序设计里面就是底层调用的意思。面向的是硬件。而库函数调用则面向的是应用开发的,相当于应用程序的api,采用这样的方式有很多种原因,第一:双缓冲技术的实现。第二,可移植性。第三,底层调用本身的一些性能方面的缺陷。第四:让api也可以有了级别和专门的工作面向。 1、系统调用 系统调用提供的函数如open, close, read, write, ioctl等,需包含头文件unistd.h。以write为例:其函数原型为size_t write(int fd, const void *buf, size_t nbytes),其操作对象为文件描述符或文件句柄fd(file descriptor),要想写一个文件,必须先以可写权限用open系统调用打开一个文件,获得所打开文件的fd,例如fd=open(\"/dev/v ideo\", O_RDWR)。fd是一个整型值,每新打开一个文件,所获得的fd为当前最大fd 加1。Linux系统默认分配了3个文件描述符值:0-standard input,1-standard o utput,2-standard error。 系统调用通常用于底层文件访问(low-level file access),例如在驱动程序中对设备文件的直接访问。 系统调用是操作系统相关的,因此一般没有跨操作系统的可移植性。 系统调用发生在内核空间,因此如果在用户空间的一般应用程序中使用系统调用来进行文件操作,会有用户空间到内核空间切换的开销。事实上,即使在用户空间使用库函数来对文件进行操作,因为文件总是存在于存储介质上,因此不管是读写操作,都是对硬件(存储器)的操作,都必然会引起系统调用。也就是说,库函数对文件的操作实际上是通过系统调用来实现的。例如C库函数fwrite()就是通过write()系统调用来实现的。 这样的话,使用库函数也有系统调用的开销,为什么不直接使用系统调用呢?这是因为,读写文件通常是大量的数据(这种大量是相对于底层驱动的系统调用所实现的数据操作单位而言),这时,使用库函数就可以大大减少系统调用的次数。这一结果又缘于缓冲区技术。在用户空间和内核空间,对文件操作都使用了缓冲区,例如用fwrite写文件,都是先将内容写到用户空间缓冲区,当用户空间缓冲区满或者写操作结束时,才将用户缓冲区的内容写到内核缓冲区,同样的道理,当内核缓冲区满或写结束时才将内核缓冲区内容写到文件对应的硬件媒介。 2、库函数调用 标准C库函数提供的文件操作函数如fopen, fread, fwrite, fclose, fflush, fseek等,需包含头文件stdio.h。以fwrite为例,其函数原型为size_t fwrite(const void *buff

Linux系统调用--semctl函数详解

【semctl系统调用】 功能描述: 在指定的信号集或信号集内的某个信号上执行控制操作。 用法: #include #include #include int semctl(int semid, int semnum, int cmd, ...); 参数: semid:信号集的标识符,即是信号表的索引。 semnum:信号集的索引,用来存取信号集内的某个信号。 cmd:需要执行的命令,有效值有 IPC_STAT //将与semid关联的内核数据结构拷贝到由arg.buf指针指向的内存区。 IPC_SET //将由arg.buf指针指向的semid_ds的一些成员写入相关联的内核数据结构,同时更新它的sem_ctime成员。 IPC_RMID //立即删除信号集,唤醒所有被阻塞的进程。 IPC_INFO //Linux特有命令,返回系统范围内关于信号集的制约和其它参数,并存放在arg.__buf指向的内存区。其结构形态如下: struct seminfo { int semmap; int semmni; int semmns; int semmnu; int semmsl; int semopm; int semume; int semusz; int semvmx; int semaem; };

SEM_INFO //返回和IPC_INFO相同的信息,不同点有:semusz字段包含有当前系统存在的信号集总量。semaem字段包含有系统内所有信号集的信号总量。 SEM_STAT //返回和IPC_STAT相同的信息。不过参数semid不是一个信号集标识,而是内核内部维持所有信号集信息的数组索引。 GETALL //将所有信号的值存入semun.array中。 GETNCNT //等待信号值增加的进程的总数。 GETPID //前一个对此信号进行操作的进程的识别码。 GETVAL //根据semnun返回信号的值。 GETZCNT //等待信号值变为0的进程的总数。 SETALL //将所有semun.array的值设定到信号集中。 SETVAL //根据semun设定信号的值。 ...:对于不同的命令,可能需要用到也可能不需要,是一个联合体,原型如下 union semun { int val; struct semid_ds *buf; unsigned short *array; struct seminfo *__buf; }; semid_ds结构体定义在,原型如下 struct semid_ds { struct ipc_perm sem_perm; time_t sem_ctime; unsigned short sem_nsems; }; ipc_perm结构体定义在,原型如下 struct ipc_perm { key_t key; uid_t uid; gid_t gid; uid_t cuid; gid_t cgid; unsigned short mode;

二.掌握系统调用的实现过程,通过编译内核方法,增加一个新

二.掌握系统调用的实现过程,通过编译内核方法,增加一个新的系统调用。另编写一个应用程序,调用新增加的系统调用。 (1) 实现的功能是:文件拷贝; 操作步骤: 1。先在/usr/src/linux-2.4.18-3/kernel/sys.c文件末尾添加mycopy_s.c里的代码。 2。修改文件 /usr/src/linux-2.4.18-3/include/asm-i386/unistd.h文件在文件中相应位置加上: #define __NR_mycopy 239 3.修改文件 /usr/src/linux-2. 4.18-3/arch/i386/kernel/entry.S文件 在文件中相应位置加上: .long SYMBOL_NAME(sys_mycopy) 编译内核:(过程中要先后使用的命令如下,其中后两步操作为非必要,若不执行,则新内核下某些系统功能将无法实现) make mrproper make oldconfig make dep make clean make bzImage make modules make modules_install maek install 这几步均成功完成后,新内核已经生成,执行如下步骤: cp /usr/src/linux-2.4.18-3/arch/i386/boot/bzImage /boot/bzImage-new cp /usr/src/linux-2.4.18-3/System.map /boot/System.map-new ln –sf /boot/System.map-new /boot/System.map 然后进入 /etc/lilo.conf(本机采用Lilo配置),添加如下代码: image=/boot/bzImage-new label=linux-new root=/dev/hda1 /* hda1为安装linux的分区 */ 然后进入 /sbin,运行lilo,完成配置。 重启系统后选择标签为linux-new的新内核进入。 在新内核下测试系统调用,其运行结果如下: [YAKUZA$root] ls copy.c test.c [YAKUZA$root] gcc mycopy_test.c –o mycopy_test [YAKUZA$root] ls mycopy_test mycopy_test.c test.c [YAKUZA$root] cat test.c #include main()

操作系统原理-实验-linux增加系统调用

中国地质大学(武汉)《操作系统原理》课程实验报告 数据科学与大数据技术专业 班级195182学生姓名钟欢 任课教师康晓军 完成时间2020年3月31日

实验一——实现一个linux的系统调用 一、实验目的 1.加深对系统调用的理解,掌握增加与调用系统调用的方法。 2.掌握内核编译方法。 二、实验思路 1.增加新的系统调用: 新增的系统调用名为Hello,其功能是打印输出“This is ZhongHuan ’ s system call ! wo zhong yu cheng gong le !” 2.编译内核: 用编译内核的方法,将其增加进内核源码并编译内核。 3.测试: 在用户控件编写测试程序测试该系统调用。 三、实验步骤 1.系统调用的添加 在Linux中添加新的系统调用,需执行多个步骤才能添加成功: (1)第一步 完成系统调用函数在内核源码目录kernel/sys.c文件中编写待添加的系统调用函数。该函数的名称应该是新的系统调用名称前面加上sys_标志。新加的系统调用为hello(void),在kernel/sys.c文件中添加源代码:asmlinkage long sys_hello(void) {

printk("This is ZhongHuan's system call! wo zhong yu cheng gong le!"); return 1; } (2)第二步 在系统函数表中表项添加新的系统调用后,需要让Linux内核的其余部分知晓该程序的存在。在内核源码目录arch/x86/entry/syscalls下修改文件syscall_64.tbl。该文件用来对sys_call_table[]数组实行原始化,数组包含指向内核中每个系统调用的指针。在该文件中的最后一行添加自己的系统调用表项:335 64 hello sys_hello(),这样就在数组中添加了新的内核函数指针。

linux系统调用函数

国嵌系统调用手册 一、进程控制 fork 创建一个新进程 clone 按指定条件创建子进程 execve 运行可执行文件 exit 中止进程 _exit 立即中止当前进程 getdtablesize 进程所能打开的最大文件数 getpgid 获取指定进程组标识号 setpgid 设置指定进程组标志号 getpgrp 获取当前进程组标识号 setpgrp 设置当前进程组标志号 getpid 获取进程标识号 getppid 获取父进程标识号 getpriority 获取调度优先级 setpriority 设置调度优先级 modify_ldt 读写进程的本地描述表 nanosleep 使进程睡眠指定的时间 nice 改变分时进程的优先级 pause 挂起进程,等待信号 personality 设置进程运行域

prctl 对进程进行特定操作 ptrace 进程跟踪 sched_get_priority_max 取得静态优先级的上限 sched_get_priority_min 取得静态优先级的下限 sched_getparam 取得进程的调度参数 sched_getscheduler 取得指定进程的调度策略 sched_rr_get_interval 取得按 RR 算法调度的实时进程的时间片长 度 sched_setparam 设置进程的调度参数 sched_setscheduler 设置指定进程的调度策略和参数 sched_yield 进程主动让出处理器,并将自己等候调度队列队尾 vfork 创建一个子进程,以供执行新程序,常与 execve 等同时使用 wait 等待子进程终止 wait3 参见 wait waitpid 等待指定子进程终止 wait4 参见 waitpid capget 获取进程权限 capset 设置进程权限 getsid 获取会晤标识号 setsid 设置会晤标识号

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