linux内核编程入门篇_linux内核编程入门Linux内核编程实战经验谈李艳彬01-7-27上午10:45:17当前,在国产自主版权的操作系统这面大旗
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Linux内核编程实战经验谈
李艳彬 |
01-7-27 上午 10:45:17
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当前,在国产自主版权的操作系统这面大旗的倡导下,IT界掀起了一浪高过一浪的Linux编程热潮。Linux以其源码开放、配置灵活等不可多得的优越性吸引着越来越多的编程爱好者深入Linux的内核开发。笔者近来实践过一个Linux的实时化改造课题任务,积累了一点Linux内核编程的实战经验,在这里想就编译内核、增加系统调用等方面的问题和感兴趣的爱好者共做切磋。 |
在Linux编程的实践中,经常会遇到编译内核的问题。为什么要编译内核呢?其一,可以定制内核模块。Linux引入了“动态载入模块”的概念,使用户可以把驱动程序以及非必要的内核功能代码编译成“模块”,由系统在需要时动态载入,不需要时自动卸载,从而提高了系统的效率和灵活性。其二,可以定制系统功能。当添加某种设备时、增加系统功能时、系统暴露出缺陷需要打“补丁”时,当新版内核出现准备用来升级时,编译内核是不可避免的。而且,编译内核正是Linux独有的“系统级DIY”的魅力所在! |
首先要确定自己Linux系统是否已安装了内核源码: |
如果证实没有安装,则需要找来安装盘或从网上下载kernel-source-2.2.5-15.i386.rpm并安装: |
# rpm -Uhv kernel-source-2.2.5-15.i386.rpm |
如果是升级到新版本,则需要找来升级包(linux-2.2.16.tar.gz),自己解压安装: |
# tar xzvf linux-2.2.16.tar.gz |
# ln -s linux-2.2.16 linux |
开始配置内核(如果对各选项不是很熟悉的话,建议按回车键): |
将新内核文件复制到用于存放启动文件的 /boot目录: |
# cp /usr/src/linux/System.map /boot/System.new |
# cp /usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinuz.new |
# ln -s System.new System.map |
# ln -s vmlinuz.new vmlinuz |
编辑LILO的配置文件/etc/lilo.conf ,使LILO能启动新内核: |
在文件末加入以下部分:(后两行内容要与旧内核相应行保持一致) |
当重启后出现 lilo: 提示时输入新内核的标号(按TAB键可显示所有的标号): |
以上步骤在pentium Ⅲ/64M/20G、Red Hat Linux 6.0(2.2.5-15)机上测试通过。 |
在实际编程中,尤其是当我们需要增加或完善系统功能的时候,我们经常会用到系统调用函数。系统调用函数通常由用户进程在用户态下调用,内核通过system_call 函数响应系统调用产生的软中断,在正确访问核心栈、系统调用开关表之后陷入到操作系统内核中进行处理。 |
系统调用是用户进程由用户态切换到核心态的一种常见方式。利用编写系统调用函数来直接调用了部分操作系统内核代码,也是Linux内核编程者必修之功。下面笔者以在Linux中创建一个名为print_info的系统调用函数为例,来说明如何为内核增加系统调用。 |
# cd /usr/src/linux/kernel |
asmlinkage int sys_print_info(int testflag) |
printk(” Its my syscall function!n”); |
该函数有一个int型入口参数testflag,并返回整数0。 |
# cd /usr/src/linux/arch/i386/kernel |
把函数的入口地址加到sys_call_table表中: |
arch/i386/kernel/entry.S中的最后几行源代码修改前为: |
.long SYMBOL_NAME(sys_sendfile) |
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) /* streams1 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) /* streams2 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_vfork) /* 190 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) |
.long SYMBOL_NAME(sys_sendfile) |
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) /* streams1 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) /* streams2 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_vfork) /* 190 */ |
.long SYMBOL_NAME(sys_print_info) /* added by I */ |
# cd /usr/src/linux/include/asm |
把增加的sys_call_table表项所对应的向量,在include/asm/unistd.h中进行必要申明,以供用户进程和其他系统进程查询或调用。 |
#define __NR_print_info 191 /* added by I */ |
_syscall1(int,print_info,int,testflag) |
printf(“i=%d , syscall success!n”,i); |
如果要在用户程序中使用系统调用函数,那么在主函数main前必须申明调用_syscall,其中1 表示该系统调用只有一个入口参数,第一个int 表示系统调用的返回值为整型,print_info为系统调用函数名,第二个int 表示入口参数的类型为整型,testflag为入口参数名。 |
以上步骤在pentium Ⅲ/64M/20G、Red Hat Linux 6.0(2.2.5-15)机上测试通过。 |
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