美好的一天从智慧填埋开始

Linux 实训内容让我们在Linux系统内核中添加一个系统调用，我刚开始看到这个实验我大意了，书上的版本和我电脑装的虚拟机版本严重不符，所以上网查找资料，完成实验，特此记录一下。
我的虚拟机是版本

Linux 3.10.0-1160.el7.x86_64
CentOS 7.9.2009

CentOS 7.9.2009 的rpm包
链接: https://pan.baidu.com/s/1kKJ0M_L5KWU7LEOUlKr2Lw?pwd=ej86 提取码: ej86

安装虚拟机 上述版本虚拟机 参考我的另一篇

https://blog.csdn.net/LYGCSDN_/article/details/124847501?spm=1001.2014.3001.5502

下载对应的版本的内核源代码

首先查看CentOS 版本下载对应的rpm包
下载网址https://vault.centos.org/
选择目录 7.9.2009
接着进入目录 os
然后 Source
最后 SPackages
找到名字为 kernel-3.10.0-1160.el7.src.rpm 的rpm包，如果是其他版本网页上搜索kernel，找到带src的就是，然后点击下载，然后上传到自己的服务器或者虚拟机上去。

获取源代码压缩包

在rpm包目录下，执行下面代码

rpm -ivh kernel-3.10.0-1160.el7.src.rpm

注：这里可能会报错

消除警告的方式是创建mockbuild用户和用户组，执行一下代码

groupadd mockbuild
useradd mockbuild -g mockbuild

再次执行

rpm -ivh kernel-3.10.0-1160.el7.src.rpm

解压源代码压缩包

会在目录 /root/rpmbuild/SOURCES 下有一个 linux-3.10.0-1160.el7.tar.xz 的压缩包
进入该目录下 执行 解压命令

tar -xJf linux-3.10.0-1160.el7.tar.xz

添加一个 函数调用

进入目录下

/root/rpmbuild/SOURCES/linux-3.10.0-1160.el7/kernel
在路径下找到sys.c ,在该文件最后添加自定义函数 sys_mycall()

asmlinkage long sys_mycall(long number){
//这里long 类型要用  %ld 不然编译会报错
//这里是printk 不是 printf  调用该函数时 可以用dmesg 看到打印信息，后面会讲到
	printk("software 201 people number:%ld",number);
	return number;
}

添加系统调用函数声明

/root/rpmbuild/SOURCES/linux-3.10.0-1160.el7/include/linux
syscalls.h 添加函数声明

/root/rpmbuild/SOURCES/linux-3.10.0-1160.el7/arch/x86/syscalls/
目录下的 syscall_64.tbl
设置64位调用

定义系统调用宏 宏号
/root/rpmbuild/SOURCES/linux-3.10.0-1160.el7/include/uapi/asm-generic 目录下
打开 unistd.h

将 /root/rpmbuild/SOURCES/linux-3.10.0-1160.el7复制到/usr/src目录下

配置内核

进入 /usr/src/linux-3.10.0-1160.el7/ 目录下
编译内核和安装内核
依次输入这四条语句
sudo make mrproper
sudo make clean
sudo make menuconfig

此时会报错

需要下载ncurses
我的CentOs 所以使用下载命令：

yum install -y ncurses-devel
安装后再执行sudo make menuconfig

内核编译配置界面

[* ]：代表的是默认编译到内核
[M]：代表的是内核模块，编译过程中会编译该模块，但是不会编译到内核，需要用命令加载。
[ ]就是不编译该模块
当然你想把Ｍ（内核模块）改为*(编译到内核)，直接在高亮选中下直接输入’Ｙ’或者’y’。又或者不想编译该模块就直接输入’Ｎ’或者’n’。

这里直接 用方向键 选择 Save

Ok -> 回车 选中Exit

执行编译

根据自己处理器的最大线程数目来编译.

sudo make -j4
等待编译 快的话几十分钟 慢的话几个小时 根据你给该虚拟机分配的处理器个数

安装内核

首先安装 elfutils-libelf-devel 执行以下命令
yum install elfutils-libelf-devel

编译后安装内核到系统中.

sudo make modules_install
sudo make install // 安装内核（卡住 不动 不要着急 等几分钟 ）

重新启动

选择新编译的内核版本

测试

vim test.c

#include<stdio.h>
#include<linux/kernel.h>
#include<sys/syscall.h>
#include<unistd.h>
int main (){
// syscall_64.tbl  定义声明332 
        long s = syscall(332,30);
        printf("%ld",s);
        return 0;
}

输入 dmesg 查看 printk打印内容

总结

用户空间和内核空间之间，有一个叫做Syscall(系统调用, system call)的中间层，是连接用户态和内核态的桥梁。这样即提高了内核的安全型，也便于移植，只需实现同一套接口即可。Linux系统，用户空间通过向内核空间发出Syscall，产生软中断，从而让程序陷入内核态，执行相应的操作。对于每个系统调用都会有一个对应的系统调用号，比很多操作系统要少很多。

1、asmlinkage是gcc标签，代表函数读取的参数来自于栈中，而非寄存器。
2、系统调用号的宏定义：位于文件 unistd.h，记录着内核空间的系统调用号，格式为#define__NR_xxx (__NR_SYSCALL_BASE+[num])
3、系统调用的函数声明：位于文件syscalls.h，格式为asmlinkage long sys_xxx(args …);

4、 用户空间的方法xxx，对应系统调用层方法则是sys_xxx；故mycall（）方法 对应系统调用层便是sys_mycall(),该函数定义在 sys.c 文件中

，每个Syscall都有唯一的系统调用号对应，其宏定义unistd.h 中**__NR_mycall**系统调用号=291

syscalls.h中有如下声明：

5、kernel 会将开机信息存储在 ring buffer 中。若是开机时来不及查看信息，可利用 dmesg 来查看。开机信息亦保存在 /var/log 目录中。内核通过 printk() 输出的信息具有日志级别，用户执行的时候不能直接看到 内部信息，要用到dmesg命令

6、做这个实验的时候 最好不要分20G 内存，多分点内存，可能会报错，（惨痛教训，编译了一晚上 第二天看到这东西，很无奈 ）

参考：http://gityuan.com/2016/05/21/syscall/