实验五：分析system_call中断处理过程

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将上一个系统调用函数和asm版本的实现整合进入menu的内核中：

 

1. int GetPid()  
2. {  
3.      int pid = getpid();  
4.     printf("The Current Progress pid is : % d\n",pid);  
5.      return 0;  
6. }  
7.     
8. int GetPidAsm()  
9. {  
10.      int pid;  
11.     asm  volatile(  
12.         "mov $0,%% ebx\n\t"  
13.         "mov $0x14,%% eax\n\t"   
14.         "int $0x80\n\t"   
15.         "mov %% eax,% 0\n\t"
16.         : "=m" (pid)   
17.     );  
18.     printf("The Current Progress pid asm is : % d\n",pid);  
19.      return 0;  
20. }  
21. int main()  
22. {  
23.     PrintMenuOS();  
24.     SetPrompt("MenuOS>>");  
25.     MenuConfig("version","MenuOS V1.0(Based on Linux 3.18.6)",NULL);  
26.     MenuConfig("quit","Quit from MenuOS",Quit);  
27.     MenuConfig("time","Show System Time",Time);  
28.     MenuConfig("time-asm","Show System Time(asm)",TimeAsm);  
29.     MenuConfig("getpid","Show Current Progress id",GetPid);  
30.     MenuConfig("getpid-asm","Show Current Progress asm id",GetPidAsm);  
31.     ExecuteMenu();  
32. }  

 

 

上面的一段代码，MenuConfig这个函数是菜单（也就是制做出来的内核）的初始化配置函数，第一个参数是命令，第二个参数是该命令的描述，第三个参数是这个命令相对应的handler，也就是回调函数，是经过一个函数指针进行实现的。ExecuteMenu这个函数是为了启动这个menu引擎，实际上是一个循环等待用户输入命令的过程。

将上周写的两个函数分别命名为int getuidc() int getuid_asm,将这两个函数写入test.c文件中:

而后，修改main()函数中的配置命令，加入两个命令usrid和userid_asm，分别有函数getuidc和函数getuid_asm实现:

经过make rootfs脚本命令运行一下，能够看出经过userid命令和userid_asm命令均可以获取程序的用户id:

下面，详细分析一下menu操做系统经过user命令和user_asm命令对系统内核服务的调用。在操做系统启动过程当中，首先对系统调用进行初始化，系统调用实质上是一种中断，是经过\int\main.c \start_kernel文件中的trap_int()函数声明的，trap_int()函数指向\arch\x86\kernel\traps.c文件中的set_system_trap_gate(SYSCALL_VECTOR,&system_call)函数，在这一过程当中，经过参数SYS_CALL传递系统调用中断向量，&system_call是汇编代码入口。在本例的menu操做系统中，中断向量int 0x80指向系统调用system_call:

 

在如上流程中，system_exit:是系统调用结束前的进程切换模块，其代码以下：

syscall_exit_work:

	testl $_TIF_WORK_SYSCALL_EXIT, %ecx
	jz work_pending
	TRACE_IRQS_ON
	ENABLE_INTERRUPTS(CLBR_ANY)	# could let syscall_trace_leave() call
					# schedule() instead
	movl %esp, %eax
	call syscall_trace_leave
	jmp resume_userspace
        END(syscall_exit_work)

系统调用完成后，经过汇编命令iret返回主程序，至此，系统调用实现任务并返回。

总之，系统调用做为一种中断处理过程，可以反映出通常的中断处理机制，对于通常的中断处理，一样是由四个主要步骤完成的，首先进入中断，保护好现场，第二步调用中断的服务程序，第三步，完成中断退出前的进程切换工做，第四步，返回主程序并恢复现场