| 以文本方式查看主题 - 曙海教育集团论坛 (http://sun4.cn/bbs/index.asp) -- Linux系统开发 (http://sun4.cn/bbs/list.asp?boardid=34) ---- ARM linux系统调用的实现原理 (http://sun4.cn/bbs/dispbbs.asp?boardid=34&id=1751) |
| -- 作者：wangxinxin -- 发布时间：2010-11-25 9:20:51 -- ARM linux系统调用的实现原理 ARM linux系统调用的实现原理 大家都知道linux的应用程序要想访问内核必须使用系统调用从而实现从usr模式转到svc模式。下面咱们看看它的实现过程。 系统调用是os操作系统提供的服务，用户程序通过各种系统调用，来引用内核提供的各种服务，系统调用的执行让用户程序陷入内核，该陷入动作由swi软中断完成。 at91rm9200处理器对应的linux2.4.19内核系统调用对应的软中断定义如下: #if defined(__thumb__) //thumb模式 #define __syscall(name) \\ "push {r7}\\n\\t" \\ "mov r7， #" __sys1(__NR_##name) "\\n\\t" \\ "swi 0\\n\\t" \\ "pop {r7}" #else //arm模式 #define __syscall(name) "swi\\t" __sys1(__NR_##name) "\\n\\t" #endif #define __sys2(x) #x #define __sys1(x) __sys2(x) #define __NR_SYSCALL_BASE 0x900000 //此为OS_NUMBER << 20运算值 #define __NR_open (__NR_SYSCALL_BASE+ 5) //0x900005 举一个例子来说:open系统调用，库函数最终会调用__syscall(open)，宏展开之后为swi #__NR_open，即，swi #0x900005触发中断，中断号0x900005存放在[lr，#-4]地址中，处理器跳转到arch/arm/kernel/entry-common.S中vector_swi读取[lr，#-4]地址中的中断号，之后查询arch/arm/kernel/entry-common.S中的sys_call_table系统调用表，该表内容在arch/arm/kernel/calls.S中定义，__NR_open在表中对应的顺序号为 __syscall_start: ... .long SYMBOL_NAME(sys_open) //第5个 ... 将sys_call_table[5]中内容传给pc，系统进入sys_open函数，处理实质的open动作 注:用到的一些函数数据所在文件，如下所示 arch/arm/kernel/calls.S声明了系统调用函数 include/asm-arm/unistd.h定义了系统调用的调用号规则 vector_swi定义在arch/arm/kernel/entry-common.S vector_IRQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S vector_FIQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S arch/arm/kernel/entry-common.S中对sys_call_table进行了定义: .type sys_call_table， #object ENTRY(sys_call_table) #include "calls.S" //将calls.S中的内容顺序链接到这里 源程序： ENTRY(vector_swi) save_user_regs zero_fp get_scno //将[lr，#-4]中的中断号转储到scno(r7) arm710_bug_check scno， ip #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP ldr ip， __cr_alignment ldr ip， [ip] mcr p15， 0， ip， c1， c0 @ update control register #endif enable_irq ip str r4， [sp， #-S_OFF]! @ push fifth arg get_current_task tsk ldr ip， [tsk， #TSK_PTRACE] @ check for syscall tracing bic scno， scno， #0xff000000 @ mask off SWI op-code //#define OS_NUMBER 9[entry-header.S] //所以对于上面示例中open系统调用号scno=0x900005 //eor scno，scno，#0x900000 //之后scno=0x05 eor scno， scno， #OS_NUMBER << 20 @ check OS number //sys_call_table项为calls.S的内容 adr tbl， sys_call_table @ load syscall table pointer tst ip， #PT_TRACESYS @ are we tracing syscalls? bne __sys_trace adrsvc al， lr， ret_fast_syscall @ return address cmp scno， #NR_syscalls @ check upper syscall limit //执行sys_open函数 ldrcc pc， [tbl， scno， lsl #2] @ call sys_* routine add r1， sp， #S_OFF 2: mov why， #0 @ no longer a real syscall cmp scno， #ARMSWI_OFFSET eor r0， scno， #OS_NUMBER << 20 @ put OS number back bcs SYMBOL_NAME(arm_syscall) b SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall) @ not private func /* * This is the really slow path. We\'re going to be doing * context switches， and waiting for our parent to respond. */ __sys_trace: add r1， sp， #S_OFF mov r0， #0 @ trace entry [IP = 0] bl SYMBOL_NAME(syscall_trace) /* //2007-07-01 gliethttp [entry-header.S] //Like adr， but force SVC mode (if required) .macro adrsvc， cond， reg， label adr\\cond \\reg， \\label .endm //对应反汇编: //add lr， pc， #16 ; lr = __sys_trace_return */ adrsvc al， lr， __sys_trace_return @ return address add r1， sp， #S_R0 + S_OFF @ pointer to regs cmp scno， #NR_syscalls @ check upper syscall limit ldmccia r1， {r0 - r3} @ have to reload r0 - r3 ldrcc pc， [tbl， scno， lsl #2] @ call sys_* routine b 2b __sys_trace_return: str r0， [sp， #S_R0 + S_OFF]! @ save returned r0 mov r1， sp mov r0， #1 @ trace exit [IP = 1] bl SYMBOL_NAME(syscall_trace) b ret_disable_irq .align 5 #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP .type __cr_alignment， #object __cr_alignment: .word SYMBOL_NAME(cr_alignment) #endif .type sys_call_table， #object ENTRY(sys_call_table) #include "calls.S" |