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操作系统原理实验（三）

分类: 文章 • 2023-11-05 22:46:34

继续完成操作系统原理的实验

3.3 （实验目的：了解操作系统生成的概念，熟悉Linux内核编译和裁剪）在Ubuntu或Fedora环境下裁剪和编译Linux内核，并启用新的内核。源代码下载网址：www.kernel.org.
3.4 （实验目的：熟悉Linux系统调用原理）在Ubuntu或Fedora环境下为Linux内核增加1-3个新的系统调用，并启用新的内核，编写一个应用程序测试新增加的系统调用是否能正确工作。源代码下载网址：www.kernel.org.

题3.3的解题过程点这里：操作系统原理实验（二）

编译环境

  1. VMWare
  2. Ubuntu Desktop
  3. Ubuntu 18.04网盘下载链接：链接：https://pan.baidu.com/s/1FpA1nMvH4_w4yd9N1hs4dQ
    提取码：zlhq
  4. 装ubuntu很简单，网上教程一大堆，内存分配多点！！！！（这个很重要，我一开始分配了2G，后来出现了一个巨坑，最后改成4G才好了，在结尾我会介绍这个巨坑的55555~,老夫三天的青春啊）
  5. linux内核版本5.5.6，可以去官网上下载：www.kernel.org.（呜呜呜~前两天我写操作原理实验（二）时，我还用的linux5.5.5，然后在进行题3.4时 在网上被一些过时过时过时的教程 把系统弄崩了，于是又重新建了第二个虚拟机，再去官网下载内核时就已经是linux5.5.6了）
    操作系统原理实验（三）

3.3为Linux内核增加1-3个新的系统调用

1. 修改系统调用表

进入自己解压得到新内核文件夹
linux-5.5.6/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
添加一个新的系统调用

如下图 第335号调用就是我新添加的，注意格式__x64_sys_hello(网上绝大多数教程都是写的sys_hello 那样子在新版本下会报错的）

操作系统原理实验（三）简单讲一下含义：
操作系统原理实验（三）
应用二进制接口分为三种：64、x32和common，即三种不同的调用约定，这里不需考虑太多，三种任意选择一种即可

2. 声明系统调用服务例程

查看系统调用头文件
linux-5.5.6/include/linux/syscalls.h

在末尾添上asmlinkage long hello(void);
(有没有 asmlinkage 都可以的，我编译了两次，有没有asmlinkage都可以完成调用
操作系统原理实验（三）

3. 实现自己的系统调用服务例程

进入打开 linux-5.5.6/kernel/sys.c
如图在末尾输入自己的系统调用服务例程

操作系统原理实验（三）简单说一下格式，SYSCALL_DEFINE0，这个数字0，代表这个函数的形参有几个，例如asmlinkage long hello(int,int)对应的就是SYSCALL_DEFINE2(hello,int ,a,int, b)

4. 编译内核

首先在内核所在文件目录下打开终端（即在Linux-5.5.6文件下）
然后运行 sudo make menuconfig
什么也不用修改，Save然后Exit就行

操作系统原理实验（三）

然后就开始编译内核吧，三个小时警告！
sudo make -j4 2> error.log
(j4,是根据你给这个系统分配了几个处理器来的，相对越大就越快）
然后后面的这个 2>error.log 目的是如果报错则把错误信息保存在error.log文件下，呜呜呜~怎么我一开始学的时候不知道这个东西。有了这个你就不用在报错之后绝望的翻深不见底的编译记录了

5. 安装内核和模块

安装模块： sudo make modules_install

使用这一行命令进行模块的安装，时间大概十几分钟左右，跟上面的比起来短多了。

之后进行

安装内核：sudo make install

使用这一行命令进行内核的安装，时间大概是几分钟

如果到这里你的终端没有报错的话，恭喜你你已经完成90%了，接下来就是一些测试

6. 测试新添加的系统调用

首先重启系统 sudo reboot

重启默认应该是进入我们新编译的这个内核的，如果没有你就得在开机界面按上下键进入选择界面，选择Unbuntu 高级选项 进入选择你新添加的内核就好了，看版本号，应该是第一个

操作系统原理实验（三）

开机后写一个C语言程序测试一***意头文件的引用不要漏

操作系统原理实验（三）

打开终端，运行一下这个C语言程序
语法：命令gcc + c程序名 + -o +生成的可执行程序名
或者： 命令gcc + -o+生成的可执行程序名 + c程序名
然后再运行这个可执行程序 ./可执行程序名

操作系统原理实验（三）

返回值为1，说明我们调用成功了

我们再在终端输入dmesg，查看系统日志
操作系统原理实验（三）

OK!大功告成！
开开心心没有脑袋，哎~
就这么一个实验，让我一个星期没有过好，这每一个过程的命令，我可6了，因为我编译了不下10遍！可见一个好的符合自己版本的教程有多重要！！！
泪奔~~

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