在 Linux 中增加系统调用涉及多个步骤,这是因为系统的每一个部分都高度模块化和经过充分测试。下面是一个大概的过程来引导如何为内核增加新的系统调用。请注意这需要修改内核源码并编译整个内核。这个过程主要分为两步:为你的新功能编写代码;将新系统调用加入到用户空间可用的服务列表。

步骤1:在你的内核补丁里实现新的系统调用功能

1. 编写功能:

linux增加系统调用  第1张

选择一个合适的源码位置,并为你的系统调用提供具体的功能实现。例如,如果你打算创建一个返回某个数字加一的函数,你可以创建一个新的.c文件(比如 `call_plusone.c`),然后添加函数 `sys_plusone()` 来处理这种请求。

2. 导出功能:

你需要通过内核接口将其暴露出来让别的模块能够看到这个函数。在该函数前加上 `SYSCALL_DEFINE[参数个数](syscall_name)` (其中的 `[参数个数]` 是指你的系统调用接收的参数个数),例如,如果有两个参数可以使用 `SYSCALL_DEFINE2()` 等。这里以 `plusone.c` 文件为例,在文件顶部定义如下:

linux增加系统调用  第2张

asmlinkage long sys_plusone(long arg) {

// 在这里的代码将 arg 的值增加 1,然后返回它。

return arg + 1;

}

SYSCALL_DEFINE1(plusone, long, arg) {

linux增加系统调用  第3张

return sys_plusone(arg);

}

这里的第一个 `sys_` 前缀定义了实际调用的函数名(不直接在内核空间导出)。`SYSCALL_DEFINE` 后面是用于定义实际在系统调用服务表中注册的新系统调用符号的名字。

linux增加系统调用  第4张

步骤2:将系统调用添加到调用号表里

Linux 使用一组静态数组 `sys_call_table` 来映射所有的用户级系统调用到他们的相应内核空间实现。因此,你需要找到合适的时机来更新它:

1. 找到 `arch/$architecture/kernel/sys_call_table_.S` 这个文件。`$architecture` 是你的处理器的架构名称,如"x86_64".

2. 查找此表,决定你的新调用放在哪里。通常你将把它添加到表格末端以免扰乱现有的系统调用编号。在表格的尾部添加新行,并指定新的系统调用来代替已有的内容。

3. 系统调用编号的分配通常会定义在一个头文件如 `include/uapi/asmgeneric/unistd.h` 或 `arch/$architecture/include/uapi/asm/unistd.h` 中。你需要更新系统调用编号以适应您的新的服务表。这通常是一个数字宏。添加类似下面的行(具体取决于你的架构和内核源码版本):

c

linux增加系统调用  第5张

define __NR_new_syscall_name your_number_value

确保选择一个合适的且之前未使用的系统调用序号。

注意:由于每个版本的 Linux 发行版可能会改变这个结构或使用其他的内部机制,所以你需要检查您所基于的具体发行版或者版本的文档或源代码来了解最准确的更新位置和方式。

测试

重新构建并测试你的新版本,包括运行回归测试以保证不会影响到其他已经存在的应用和服务。

linux增加系统调用  第6张

bash

cd /usr/src/linux

配置(可选),使用菜单界面

make menuconfig

编译

linux增加系统调用  第7张

make j`nproc`

make modules_install

安装

make install

linux增加系统调用  第8张

确保之后重启机器以使用这个带有新系统调用的内核。开发和测试这样一个更改是一项相当高级的任务,对于生产使用应谨慎操作。始终最好是在非关键环境下进行测试,并准备应对可能的风险。

如果你正在对一个特定的操作系统版本进行修改,建议阅读相应内核的文档来获得最正确的指导。上面给出的信息是对通用情况的一个概略描述。不同的发行版和内核版本可能会有不同的细节和要求。

请记得随时备份任何重要的信息以防万一出现问题!