2023-2024-1 20232822《Linux内核原理与分析》第六周作业

一、实验过程

1、打开实验楼，进入LinuxKernel，从github中克隆menu

2、在menuos中添加函数

（1）在test.c中添加getpid和 getpid-asm函数，并在main函数中添加

（2）make rootfs自动编译脚本

3、进行调试

qemu -kernel linux-3.18.6/arch/x86/boot/bzImage -initrd rootfs.img -s -S

gdb  file linux-3.18.6/vmlinux

gdb  target remote:1234

4、在sys_getpid处设置断点，发现在执行getpid_asm时停下了，一直按n进行若干次单步执行进入schedule函数

二、实验流程图

三、使用chatgpt

四、实验总结

用户态进程通过 int 0x80 或 system_call 进行系统调用的过程：

1. 用户态进程通过 int 0x80 这个中断指令（或者 system_call）发起系统调用请求。中断号 0x80 是预留给系统调用的中断向量号。

2. 当进程发起系统调用请求时，CPU会从用户态切换到内核态，进入特权模式，并执行相应的中断处理程序。

3. 中断处理程序会保护当前进程的现场。它会保存进程被中断时的状态，如程序计数器 PC、寄存器内容以及其他重要的进程信息，通常保存在内核栈中。

4. 然后，中断处理程序会进行一系列的检查和调度，根据系统调用的类型和参数，选择相应的系统调用处理子程序进行处理。

5. 在系统调用处理子程序中，内核会执行与系统调用相关的任务。这可能包括文件操作、进程管理、内存管理、网络通信等。

6. 处理子程序完成后，中断处理程序会恢复被中断进程的现场，将先前保存的状态信息加载回寄存器和程序计数器，并使用 iret 指令返回到用户态。

7. 用户态进程再次恢复执行，继续执行系统调用之后的指令。

总结来说，用户态进程通过 int 0x80 或 system_call 中断指令切换到内核态，触发中断处理程序来处理系统调用请求，并在处理完后恢复现场返回到用户态，以实现用户程序与内核之间的协作和资源访问。