Linux kernel 5.0 增加 System Call

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Download kernel source code

我用的 kernel source code 是從 https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git clone 的，寫這篇的版本是 5.0.0-rc3。

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$ git clone https://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/stable/linux.git linux-stable

Add system call

首先在 kernel source code root 建立一個資料夾 mysyscall/：

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$ cd linux-stable
$ mkdir mysyscall

新增 mysyscall/hello.c、加入新的 system call sys_hello()（不可免俗的來 hello world 一下）：

mysyscall/hello.c
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#include <linux/kernel.h>

asmlinkage long sys_hello(void) {
    printk("Hello Kernel World!\n");
    return 0;
}

新增 mysyscall/Makefile 編譯 hello.c：

mysycall/Makefile
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obj-y := hello.o

修改 Makefile 下面這行：

Makefile
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core-y		+= kernel/ certs/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/

加入 mysyscall/：

Makefile
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core-y		+= kernel/ certs/ mm/ fs/ ipc/ security/ crypto/ block/ mysyscall/

接下來將 system call 加入 system call header file，在 include/linux/syscalls.h 最下面 #endif 前加入以下這行。

include/linux/syscalls.h
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asmlinkage long sys_hello(void);

最後在 system call table 加入新 entry。我是 64bit，system call table 在 arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl。

arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
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330	common	pkey_alloc		__x64_sys_pkey_alloc
331	common	pkey_free		__x64_sys_pkey_free
332	common	statx			__x64_sys_statx
333	common	io_pgetevents		__x64_sys_io_pgetevents
334	common	rseq			__x64_sys_rseq
335	64	hello			sys_hello

加在 64bit 區域的最後面，335 是新 system call 的編號。後面還有 500 多編號的是 32bit 的 system call。

Build and install

改完後當然是 compile 跟安裝啦！

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$ make menuconfig       # 如果之前設定過可以不用
$ make                  # 可以加 -j N 來平行編譯
$ sudo make modules_install
$ sudo make install

make 後就可以去睡個覺惹～(無誤)

Call new system call

經過「build、install、打不開、改一改 config 再 build、還是打不開…」的千山萬水(?)後，終於用新 kernel 成功開機，來用新 system call say hello 吧！

hello.c
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#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    long ret = syscall(335);    // 335 是剛剛的 system call 編號
    printf("sys_hello return %d\n", ret);
    return 0;
}

執行正常會看到：

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sys_hello return 0

在 kernel 裡用 printk() 印出的訊息可以用指令 dmesg（需要 root 權限）看到：

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[    3.211745] AVX2 version of gcm_enc/dec engaged.
[    3.211748] AES CTR mode by8 optimization enabled
[    3.459866] IPv6: ADDRCONF(NETDEV_CHANGE): ens3: link becomes ready
[   81.608954] Hello Kernel World!

以上是在 Linux kernel 5.0.0 加個新 system call 的方式，基本上 4.x 也差不多（5.0 好像是因為 4.x 版本號太多才跳的…）

所謂的千山萬水(??)…

數不清重編又重開了幾次……

kernel 的 config 我是用原本系統裡，為了縮短編譯時間再 make menuconfig 拔掉很多不需要的設定，畢竟只是用個 VM 編那麼多硬體 driver 是要幹嘛……但拔到不該拔的就打不開啦哈哈哈……

再來是我想在 host OS 上 build、裝進 VM 裡開，試圖搬 kernel、system map、module 然後做 initramfs，但不知為何這麼幹就是開不起來，同樣的 code 在 VM build 然後 install 就開起來了……應該是裝的時候有東西沒弄好……Orz

最後……先 NFS 吧～（喂