这些小活动你都参加了吗?快来围观一下吧!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 嵌入式开发 » 软件与操作系统 » 以源代码为例,讲解ARMLinux系统调用

共3条 1/1 1 跳转至

以源代码为例,讲解ARMLinux系统调用

高工
2020-08-19 22:35:10     打赏

linux的应用程序要想访问内核必须使用系统调用从而实现从usr模式转到svc模式。下面咱们看看它的实现过程。

系统调用是os操作系统提供的服务,用户程序通过各种系统调用,来引用内核提供的各种服务,系统调用的执行让用户程序陷入内核,该陷入动作由swi软中断完成。

以源代码为例,讲解ARM Linux系统调用的实现原理

at91rm9200处理器对应的linux2.4.19内核系统调用对应的软中断定义如下:

#if defined(__thumb__) //thumb模式

#define __syscall(name) /

“push {r7}/n/t” /

“mov r7, #” __sys1(__NR_##name) “/n/t” /

“swi 0/n/t” /

“pop {r7}”

#else //arm模式

#define __syscall(name) “swi/t” __sys1(__NR_##name) “/n/t”

#endif

#define __sys2(x) #x

#define __sys1(x) __sys2(x)

#define __NR_SYSCALL_BASE 0x900000 //此为OS_NUMBER 《《 20运算值

#define __NR_open (__NR_SYSCALL_BASE+ 5) //0x900005

举一个例子来说:open系统调用,库函数最终会调用__syscall(open),宏展开之后为swi #__NR_open,即,swi #0x900005触发中断,中断号0x900005存放在[lr,#-4]地址中,处理器跳转到arch/arm/kernel/entry-common.S中vector_swi读取[lr,#-4]地址中的中断号,之后查询arch/arm/kernel/entry-common.S中的sys_call_table系统调用表,该表内容在arch/arm/kernel/calls.S中定义,__NR_open在表中对应的顺序号为

__syscall_start:

。..

.long SYMBOL_NAME(sys_open) //第5个

。..

将sys_call_table[5]中内容传给pc,系统进入sys_open函数,处理实质的open动作

注:用到的一些函数数据所在文件,如下所示

arch/arm/kernel/calls.S声明了系统调用函数

include/asm-arm/unistd.h定义了系统调用的调用号规则

vector_swi定义在arch/arm/kernel/entry-common.S

vector_IRQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S

vector_FIQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S

arch/arm/kernel/entry-common.S中对sys_call_table进行了定义:

.type sys_call_table, #object

ENTRY(sys_call_table)

#include “calls.S” //将calls.S中的内容顺序链接到这里

源程序:

ENTRY(vector_swi)

save_user_regs

zero_fp

get_scno //将[lr,#-4]中的中断号转储到scno(r7)

arm710_bug_check scno, ip

#ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP

ldr ip, __cr_alignment

ldr ip, [ip]

mcr p15, 0, ip, c1, c0 @ update control register

#endif

enable_irq ip

str r4, [sp, #-S_OFF]! @ push fifth arg

get_current_task tsk

ldr ip, [tsk, #TSK_PTRACE] @ check for syscall tracing

bic scno, scno, #0xff000000 @ mask off SWI op-code

//#define OS_NUMBER 9[entry-header.S]

//所以对于上面示例中open系统调用号scno=0x900005

//eor scno,scno,#0x900000

//之后scno=0x05

eor scno, scno, #OS_NUMBER 《《 20 @ check OS number

//sys_call_table项为calls.S的内容

adr tbl, sys_call_table @ load syscall table pointer

tst ip, #PT_TRACESYS @ are we tracing syscalls?

bne __sys_trace

adrsvc al, lr, ret_fast_syscall @ return address

cmp scno, #NR_syscalls @ check upper syscall limit

//执行sys_open函数

ldrcc pc, [tbl, scno, lsl #2] @ call sys_* routine

add r1, sp, #S_OFF

2: mov why, #0 @ no longer a real syscall

cmp scno, #ARMSWI_OFFSET

eor r0, scno, #OS_NUMBER 《《 20 @ put OS number back

bcs SYMBOL_NAME(arm_syscall)

b SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) @ not private func

/*

* This is the really slow path. We‘re going to be doing

* context switches, and waiTIng for our parent to respond.

*/

__sys_trace:

add r1, sp, #S_OFF

mov r0, #0 @ trace entry [IP = 0]

bl SYMBOL_NAME(syscall_trace)

/*

//2007-07-01 gliethttp [entry-header.S]

//Like adr, but force SVC mode (if required)

.macro adrsvc, cond, reg, label

adr/cond /reg, /label

.endm

//对应反汇编:

//add lr, pc, #16 ; lr = __sys_trace_return

*/

adrsvc al, lr, __sys_trace_return @ return address

add r1, sp, #S_R0 + S_OFF @ pointer to regs

cmp scno, #NR_syscalls @ check upper syscall limit

ldmccia r1, {r0 - r3} @ have to reload r0 - r3

ldrcc pc, [tbl, scno, lsl #2] @ call sys_* rouTIne

b 2b

__sys_trace_return:

str r0, [sp, #S_R0 + S_OFF]! @ save returned r0

mov r1, sp

mov r0, #1 @ trace exit [IP = 1]

bl SYMBOL_NAME(syscall_trace)

b ret_disable_irq

.align 5

#ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP

.type __cr_alignment, #object

__cr_alignment:

.word SYMBOL_NAME(cr_alignment)

#endif

.type sys_call_table, #object

ENTRY(sys_call_table)

#include “calls.S”





关键词: 源代码     为例     Linux     syscall     tabl    

工程师
2020-08-19 23:26:17     打赏
2楼

学到了


工程师
2020-08-22 20:28:20     打赏
3楼

代码写的非常不错~


共3条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]