实验五：分析system_call中断处理过程

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：

int GetPid()  

{  

    int pid = getpid();  

    printf("The Current Progress pid is : %
d\n",pid);  

    return 0;  

}  

    

int GetPidAsm()  

{  

    int pid;  

    asm volatile(  

        "mov $0,%%
ebx\n\t"  

        "mov $0x14,%%
eax\n\t"   

        "int $0x80\n\t"   

        "mov %%
eax,% 0\n\t"

        : "=m" (pid)   

    );  

    printf("The Current Progress pid asm is : %
d\n",pid);  

    return 0;  

}  

int main()  

{  

    PrintMenuOS();  

    SetPrompt("MenuOS>>");  

    MenuConfig("version","MenuOS V1.0(Based on Linux 3.18.6)",NULL);  

    MenuConfig("quit","Quit from MenuOS",Quit);  

    MenuConfig("time","Show System Time",Time);  

    MenuConfig("time-asm","Show System Time(asm)",TimeAsm);  

    MenuConfig("getpid","Show Current Progress id",GetPid);  

    MenuConfig("getpid-asm","Show Current Progress asm id",GetPidAsm);  

    ExecuteMenu();  

}  

上面的一段代码，MenuConfig这个函数是菜单（也就是制作出来的内核）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，是通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，其实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:



然后，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:



通过make
rootfs脚本命令运行一下，可以看出通过userid命令和userid_asm命令都可以获取程序的用户id:



下面，详细分析一下menu操作系统通过user命令和user_asm命令对系统内核服务的调用。在操作系统启动过程中，首先对系统调用进行初始化，系统调用实质上是一种中断，是通过\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，在这一过程中，通过参数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操作系统中，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，其代码如下：

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，通过汇编命令iret返回主程序，至此，系统调用实现任务并返回。

总之，系统调用作为一种中断处理过程，能够反映出一般的中断处理机制，对于一般的中断处理，同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作，第四步，返回主程序并恢复现场