Linux内核分析（五）之有始有终

最新推荐文章于 2025-06-24 10:51:08 发布

原创最新推荐文章于 2025-06-24 10:51:08 发布 · 607 阅读

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本文通过跟踪分析系统调用号39（创建文件夹）的内核函数，详细介绍了使用gdb进行调试的方法，并展示了如何利用嵌入式汇编实现相同功能。

一、命运枷锁
每一个系统调用都有他们无法摆脱的命运—开始(entry)和结束(iret)，无论在中间的过程是如何。他们的“始”与“终”都别无二致。
二、实验与分析
实验目的:使用gdb跟踪分析一个系统调用内核函数（系统调用号39，创建文件夹）
实验步骤：
在test.c中加入如下代码

int MkDir(){
    int flag=mkdir("/home/shiyanlou/Code/mydir");    
    printf("%d\n",flag);
    if(flag == 0){
        printf("success\n");
    }else{
        printf("failed\n");
    }
    return 0;
}

使用嵌入式汇编

int MkDir_asm(){
    char *path ="/home/shiyanlou/Code/mydir_asm";  
    int flag = -1;
    asm volatile(
        "mov %1,%%ebx\n\t"      
        "mov $39,%%eax\n\t"   
        "int $0x80\n\t"         
        "mov %%eax,%0\n\t"      
        :"=m"(flag)
        :"d" (path)
    );
    printf("%d\n",flag);
    if(flag == 0){
        printf("success\n");
    }else{
        printf("failed\n");
    }
    return 0;
}

以及以下两行代码

 MenuConfig("newDir","create a new Dir",MkDir);
 MenuConfig("newDir_asm","create a new Dir by asm",MkDir_asm);

make rootfs

使用gdb调试运行

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

(gdb)file linux-3.18.6/vmlinux #加载符号表
(gdb)target remote:1234 #建立gdb和gdbserver之间的连接
(gdb)b sys_mkdir #在sys_mkdir建立断点
(gdb)c

这里写图片描述

之后无法使用gdb跟踪代码

三、总结

ENTRY(system_call)          #系统调用入口（用户态->内核态）
        RING0_INT_FRAME                
        ASM_CLAC
        pushl_cfi %eax                 
        SAVE_ALL            #保存现场
        GET_THREAD_INFO(%ebp)
         testl $_TIF_WORK_SYSCALL_ENTRY,TI_flags(%ebp)
         jnz syscall_trace_entry
         cmpl $(NR_syscalls), %eax
         jae syscall_badsys
 syscall_call:             #发生系统调用
         call *sys_call_table(,%eax,4)   #查询相应的系统调用号
 syscall_after_call:
         movl %eax,PT_EAX(%esp)          # 保存返回值
 syscall_exit:
         LOCKDEP_SYS_EXIT
         DISABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)  
         TRACE_IRQS_OFF
         movl TI_flags(%ebp), %ecx
         testl $_TIF_ALLWORK_MASK, %ecx  
         jne syscall_exit_work 

 restore_all:                #恢复现场
         TRACE_IRQS_IRET
 restore_all_notrace:
 restore_nocheck:
         RESTORE_REGS 4                
irq_return:             #返回
         INTERRUPT_RETURN

流程图