例说linux内核与应用数据通信（一）：添加一个系统调用

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        应用不能访问内核的内存空间，为了应用和内核交互信息，内核提供一组接口，通过这组接口，应用可以发送请求，内核可以响应处理该请求，这组接口就是系统调用。
关于内核系统调用的实现查看本博客中这篇文章: http://blog.csdn.net/shallnet/article/details/47113753
本文章以x86-32为例：

$ uname -a
Linux localhost 2.6.32 #1 SMP Sat Jun 13 23:55:06 CST 2015 i686 i686 i386 GNU/Linux

第一步，在系统调用表中加入一个表项，表中为每一个有效的系统调用指定了惟一的系统调用号。系统调用表位于arch/x86/kernel/syscall_table_32.S文件中,在该文件中最后一行添加自己的系统调用表项，如下：

......
.long sys_preadv
.long sys_pwritev
.long sys_rt_tgsigqueueinfo     /* 335 */
.long sys_perf_event_open
.long sys_shallnet

虽然没有明确指定编号，但该系统调用已经按次序分配了337这个系统调用号，接下来就应该添加系统调用号。
第二步，添加系统调用号。在Linux中，每个系统调用被赋予一个系统调用号。这样，通过这个独一无二的号就可以关联系统调用。当用户空间的进程执行一个系统调用的时候，这个系统调用号就被用来指明到底是要执行哪个系统调用。在文件arch/sh/include/asm/unistd_32.h该列表中加入一行#define
__NR_shallnet   337 ：

......
#define __NR_inotify_init1 332
#define __NR_preadv 333
#define __NR_pwritev 334
#define __NR_rt_tgsigqueueinfo 335
#define __NR_perf_event_open 336

#define __NR_shallnet   337

//#define NR_syscalls 337
#define NR_syscalls 338
......

在内核源文件中该行为#define
NR_syscalls 337，在系统调用执行的过程中，system_call()函数会根据该值来对用户态进程的有效性进行检查。如果这个号大于或等于NR_syscalls，系统调用处理程序终止。所以应该将原来的#define NR_syscalls 337修改为#define NR_syscalls 338。

第三步，实现shallnet系统调用。在文件kernel/sys.c最后添加如下函数：

SYSCALL_DEFINE0(shallnet)SYSCALL_DEFINE1(shallnet, int, arg)
{
printk(KERN_ALERT"My blog address: \"http://blog.csdn.net/shallnet\"");
return arg + arg;
}

第四步，重新编译内核。依次执行：

make oldconfig
make bzImage
make modules
make modules_install
make install

第五步，重新启动系统然后进入刚新编译的系统，编写测试代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>

#define __NR_shallnet 337

int main(int argc, const char *argv[])
{
int     ret;

ret = syscall(337, 99);

printf("shallnet() return: %d\n", ret);
return 0;
}

编译执行该程序如下：

$ ./target_bin
shallnet() return: 198

$ demsg
......
My blog address: "http://blog.csdn.net/shallnet"

可以看到我们新加的系统调用执行成功了。

可见建立一个新的系统调用还是很容易的，但是不提倡这么做，系统调用需要一个系统调用号，需要修改内核代码，修改之后需要重新编译内核。linux系统应当尽量避免每出现一个新的抽象就加入一个新的系统调用，通常有其他的方法可以代替系统调用，比如说实现一个设备节点等。
本节源码下载：
http://download.csdn.net/detail/gentleliu/9035717