linux实验_添加系统调用-完整版

一、题目:新增Linｕx系统调用（1）需要重新编译Ｌｉnｕｘ内核（2）增加一个Linuｘ的系统调用（3）写一个用户程序进行调用测试。

系统调用实现的功能:计算一个数字的三次方,并打印出来。

二、版本:编译版本：Win１0上虚拟机(Ｖirtual Boｘ） Ubunｔu(64ｂit)15.０4系统原内核版本:3.19．０编译的新内核源码版本:3.２．75不同内核版本,3２位和6４位文件位置以及文件名可能有所不同。

添加系统调用时要根据自己的版本的文件位置和文件名修改相应的三个文件。

三、步骤:１.前期准备:下载内核及解压1.1下载内核：１．2打开终端获得权限然后再输入ｓu输入刚刚设置的密码。

１.3移动文件并解压下载目录2．添加系统调用2．1添加系统调用函数在文末添加调用函数。

然后保存，关闭。

２．2 添加调用函数声明在文末#eｎｄif前添加函数声明。

然后保存关闭。

2．３添加系统调用号因为前一个系统调用号是3１1 所以这里我们写312将原本的#defiｎｅNR_sysｃａlls （_＿ＮR_syscall_max＋1）修改为：#dｅfineＮR_ｓyscａlｌs (__NＲ_sysｃalｌ_ｍａx + ２)然后保存,关闭。

３.编译内核３.1安装基本编译器套件3．2编译3.1mａke mrpｒoper清除以前配置(如果是第一次编译,不用执行此操作)3.2 make ｍｅnuconfig配置内核（此处选择了默认配置）3.3 mａke编译内核如果电脑是双核则也可以用makｅ–j４代替mａke（双核编译会更快一些）接下来就是漫长的等待过程,不过要随时注意是否编译过程中因有错误而停止。

我的电脑用了两个小时。

(也有教程里用的是maｋe bzｌｍaｇe和mａkｅｍodules,mａｋe bｚｌmage+make moｄules=make）4.安装内核4．1maｋｅmoｄｕｌes＿instａｌl4.2ｍａｋｅinstalｌ4．2 rｅbooｔ重启（或不使用命令直接对电脑进行重启）ﻩ重启之后在开机时候开机时候,如果是虚拟机需要同时按esｃ和↑键出现开机启动项(如果是真机开机一般会自动出现开机启动项)，选择新建的内核版本进入。

一、构建基本的实验环境1.1基本实验环境与前提条件Windows7 、Word 2010、Vmware WorkStation 8.5、AdobeReaderReadHatLinux 9.0，gcc，viLinux内核[V2.4.18]1.2虚拟机的安装及使用1.3将Linux 内核源代码及配置文件传送给虚拟机上的Red Hat Linux V9.0 系统配置网络时遇到这个问题，Determining IP information for eth0... failed; no link present. Check cable？通过查找资料发现是系统的Bug，解决方法如下：到/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0在文件最后一行中加入check_link_down () {return 1;}另外如果存在/etc/sysconfig/networking/profiles/default/ifcfg-eth0 文件，则同样在其中加入这一段东西即可，然后重启系统。

设置网络为DHCP，重新启动就可以，啦，直接上图最后将内核代码下载到/root目录下二、Linux 内核编译、配置与调试2.1 内核配置与编译2.1.1、解压内核源代码文件tar -zxf linux-2.4.18.tar.gz2.1.2、解压后如下2.1.3、拷贝linux，命名为linux-2.4.18cp -r linux linux-2.4.182.1.4、移动config-2.4.18forMP.txt到linux-2.4.18根目录，替换掉.config2.1.5、进入linux-2.4.18目录，配置和编译内核模块make oldconfigmake depmake cleanmake bzImagemake modules2.2 内核安装与测试2.2.1安装内核映像文件cp arch/i386/boot/bzImage /boot/vmlinux-2.4.182.2.2拷贝和安装Linux系统映射文件System.map,并创建其与系统映射文件System.map之间的符号链接2.2.3执行命令make modules_install 以安装可动态加载的内核模块2.2.4添加启动项的配置利用vi编辑器，vi grub.conf查看/ 所在的位置，为/dev/sda32.2.5reboot重新启动系统，从自己创建的内核启动系统启动后查看内核分别用uname –r，和dmesg查看三、Linux 系统调用添加与实现3.1 在内核增加系统调用3.1.1结构体struct srz_rusage可声明如下：.struct srz_rusage {struct timeval ru_utime; /* user time used */struct timeval ru_stime; /* system time used */long ru_majflt; /* major page faults */long ru_minflt; /* minor page faults */long ru_nswap; /* swaps */};3.1.2添加到linux-2.4.18/include/linux下的resource.h中3.1.3添加的系统调用名称为：int get_process_usage(pid_t, struct srz_rusage*);参考的getrusage和sys_getrusage的代码在linux-2.4.18/linux/kernel/sys.c下面3.1.4分析getrusage()和sys_getrusage()的源代码1)数据结构rusage 在头文件resource.h中定义。

操作系统实验一向LINUX内核增加一个系统调用一、背景介绍操作系统是计算机硬件与应用程序之间的接口，负责管理和调度计算机系统的各种资源，并提供用户与计算机系统的交互界面。

内核是操作系统的核心部分，负责管理和分配计算机系统的资源，执行各种任务。

系统调用是操作系统提供给应用程序的一种接口，可以让应用程序访问内核提供的功能，例如文件操作、进程管理、网络通信等。

在一些情况下，我们可能需要在LINUX内核中增加新的系统调用，以满足特定的需求。

本文将介绍如何向LINUX内核增加一个系统调用的具体步骤。

二、增加系统调用的步骤1.编写系统调用的具体实现代码首先，我们需要编写一个具体的系统调用的实现代码。

在LINUX内核中，系统调用的实现代码通常位于内核的/syscalls目录下。

我们可以在该目录下新建一个.c文件，编写我们自己的系统调用代码。

2.修改内核源代码3.更新系统调用表每个系统调用都在内核中有一个唯一的标识符，存储在一个叫做系统调用表的地方。

我们需要更新系统调用表，将新增的系统调用添加到表中。

这样，用户程序才能够通过系统调用号来调用新增的系统调用。

4.重新编译内核在修改完内核源代码后，我们需要重新编译内核。

这通常涉及到一些繁琐的步骤，例如配置内核选项、编译内核、安装内核等。

在重新编译内核之后，我们需要重新启动计算机，使新的内核生效。

5.修改用户程序最后，我们需要修改用户程序，以便能够调用新增的系统调用。

用户程序通常是通过C语言编写的，我们可以在用户程序的代码中添加对新增系统调用的调用代码。

三、实验结果在完成上述步骤后，我们就成功地向LINUX内核增加了一个系统调用。

用户程序可以通过系统调用调用自己新增的系统调用，从而实现特定的功能。

总结：本文介绍了向LINUX内核增加一个系统调用的具体步骤，包括编写系统调用的具体实现代码、修改内核源代码、更新系统调用表、重新编译内核和修改用户程序。

在实施这些步骤之前，我们需要对操作系统和内核的相关概念有一定的了解，并具备一定的编程能力。

第1篇一、实验目的1. 了解系统调用的基本概念和作用。

2. 掌握在Linux内核中增加系统调用的方法。

3. 熟悉系统调用在用户空间和内核空间之间的交互过程。

4. 提高编程能力和系统理解能力。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编译器：gcc3. 开发工具：内核源代码、makefile三、实验原理系统调用是操作系统提供的一种服务，允许用户空间程序请求内核空间的服务。

在Linux内核中，系统调用通过系统调用表来实现。

增加系统调用需要修改内核源代码，并重新编译内核。

四、实验步骤1. 创建系统调用函数首先，我们需要创建一个系统调用函数，该函数将实现一个简单的功能，例如打印一条消息。

以下是一个简单的系统调用函数示例：```cinclude <linux/module.h>include <linux/kernel.h>include <linux/init.h>static int __init hello_init(void) {printk(KERN_INFO "Hello, World!\n");return 0;}static void __exit hello_exit(void) {printk(KERN_INFO "Goodbye, World!\n");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Your Name");MODULE_DESCRIPTION("A simple system call module");MODULE_VERSION("0.1");```2. 修改系统调用表接下来，我们需要修改内核源代码中的系统调用表，以注册我们创建的系统调用。

选题要求：在Linux内核中增加一个系统调用，并编写对应的linux应用程序。

利用该系统调用能够遍历系统当前所有进程的任务描述符，并按进程父子关系将这些描述符所对应的进程id（PID）组织成树形结构显示。

目录一.程序的主要设计思路，实现方式 (1)1.1 添加系统调用的两种方法 (1)1.1.1编译内核法 (1)1.1.2内核模块法 (1)1.2 程序的主要设计思路 (1)1.3 环境 (2)二.程序的模块划分，及对每个模块的说明 (2)2.1 通过内核模块实现添加系统调用 (2)2.1.1修改系统调用的模块 (2)2.1.2获取sys_call_table的地址 (2)2.1.3清除内存区域的写保护 (3)2.2 编写系统调用指定自己的系统调用 (4)2.2.1内核的初始化函数 (4)2.2.2自己的系统调用服务例程 (4)2.2.3移除内核模块时，将原有的系统调用进行还原 (6)2.2.4模块注册相关 (6)2.3 编写用户态的测试程序 (6)2.4 编写Makefile文件 (7)三.所遇到的问题及解决的方法 (8)3.1 进程个数确定 (8)3.2 被更改的系统调用号的选择 (8)3.3 获取系统调用表的地址 (8)3.4 内核和用户态数据交换 (8)四.程序运行结果及使用说明 (8)4.1 将编译出来的内核模块hello.ko加载到内核中 (8)4.2通过dmesg查看输出信息是否正确 (9)4.3运行测试程序，输出树状打印结果（部分结果截图） (9)4.4卸载自定义模块 (10)五.附录 (11)5.1 内核模块程序hello.c (11)5.2 测试程序hello_test.c (14)5.3 Makefile文件 (14)一.程序的主要设计思路，实现方式1.1 添加系统调用的两种方法1.1.1编译内核法编写好源码之后以上准备工作做完之后，然后就要进行编译内核了，以下是编译内核的一个过程1.1.2内核模块法内核模块可以作为独立程序来编译的函数和数据类型的集合。

实验3：添加系统调用long get_cputime(pid_t pid);get_cputime返回由pid指定的进程占用CPU的总时间。

实验步骤：1）在arch/i386/kernel/entry.S文件中的系统调用入口表中，找到某个空项：.long SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)修改为新加系统调用的入口项：.long SYMBOL_NAME(sys_get_cputime) /* 254——系统调用号*/记住系统调用号（在系统调用入口表中的第几个入口），例如254。

2）在核心文件kernel/sys.c中添加实现系统调用get_cputime()的代码段：asmlinkage long sys_get_cputime(pid_t pid){······}使用核心函数find_task_by_pid(pid)获得pid的PCB数据结构（task_struct）指针p；进程占用CPU的总时间=p->times.tms_utime + p->times.tms_stime3）生成和运行新内核make bzImagemake installreboot——选择新内核运行4）在/usr/include/asm/unistd.h文件中增加：#define __NR_get_cputime 2545）编写c程序使用新的系统调用#include<stdio.h>#include<errno.h>#include <sys/types.h>#include<linux/unistd.h>_syscall1(long, get_cputime, pid_t, p)int main(){····ct=get_cputime(pid);printf("The total used cputime is %ld\n", ct);····}。

实验辅助三：添加系统调用Saturday,OS_TANovember22,20091Contents1文档定位32运行环境3 3准备工作3 4实验说明35操作步骤45.1明确步骤 (4)5.2修改代码 (4)5.2.1修改用户空间unistd_32.h代码 (5)5.2.2修改内核空间unistd_32.h代码 (5)5.2.3修改内核syscall_table_32.S代码 (6)5.2.4修改内核sys.c代码 (7)5.3编译内核 (8)5.4编写用户态程序 (8)6结束语91文档定位实验辅助主要的作用是以TA自己的经验来辅助同学们做实验，让大家少走弯路，少在Linux繁杂的内核版本和发行版本的中浪费时间，而把主要的精力集中在理解和实践操作系统本身。

有关原理性的东西，在实验说明文档中已有详细的介绍。

如果大家有关原理性的问题，请参考实验说明文档。

在实验辅助文档中，我们主要讲实验步骤，帮助大家理解实验步骤，而不触及原理性的东西。

TA所选的发行版是当前最流行的Ubuntu9.04。

编译所有的内核代码是2.6.26（注意，这个要与2.6.26.1，2.6.26.2，等版本相区别。

）另外，这个文档也不是一份很严肃的文档。

Take It Easy∼同时，也难免会有这样或者那样的问题，欢迎大家指正。

请联系：Saturday2运行环境操作系统：Ubuntu9.04内核版本：2.6.26虚拟机：Sun VirtualBox3.0.4(注意不是开源版本的VirtualBox-OSE)主系统：Fedora11以上运行环境中最重要的是操作系统和内核版本，这两个一定要与实验辅助中保持一致。

3准备工作完全阅读了《实验辅助二：编译Linux内核》，并已经完成了实验二。

4实验说明用大家最简单的话来说，实验三就是实验二的升级版。

实验二编译的源代码是直接从官网上下载的。

而实验三就是要修改官网上下载的源代码，然后再重新编译内核，最后在用户空间写一个程序来验证，我们对于内核代码的修改工作做得是否这样正确的。

操作系统《实验2》实验报告实验项目2：增加新的系统调用学号1209050123 姓名宋玉美课程号实验地点指导教师万少华时间2013.11评语：成绩教师签字万少华线性表链式存储（双向链表）插入、删除运算1、预备知识：Linux内核结构、Linux内核源码、Linux系统调用2、实验目的：增加新的系统调用3、实验内容及要求：（1）增加新的系统调用新增的系统调用名为get_proc_run_time，其功能是根据指定的进程pid，从该进程的进程描述符task_struct结构中提取出它的系统时间stime与用户时间utime （2）编译内核用编译内核的方法，将其增加到内核源码并编译内核（3）程序测试在用户空间编写测试程序测试该系统调用。

程序中调用此系统调用能准确的度量一个程序的时间效率，考虑是否还有别的方法比这更准确的学生信息，参数x, i，j从键盘输入（4）给出程序运行截图。

4、该文档的文件名不要修改，存入<学号><姓名> 命名的文件夹中5、该表中的数据只需填空，已有内容不要修改1.添加系统调用函数，修改文件/usr/src/linux—3.5/kernel/sys.c2. 添加系统调用号，修改文件/arch/x86/systemcalls/syscall_32.tbl3. 添加声明到头文件，修改文件，/include/linux/syscalls.h4. 重新编译内核（前几步只顾着运行忘记截图了，不好意思哈老师~）1)安装ncurses2)make menuconfig3)make dep 确定依赖性4)make clean 清理编译中间文件5)make bzImage 生成新内核6）make modules 生成modules 7）安装modules9）安装内核make install 10）配置grub引导程序13）重启。

重启系统，从grub菜单中选中新内核引导linux。