深入理解Linux系統呼叫

2022-05-30 23:48:11 字數 3241 閱讀 6260

環境準備

1. 安裝環境

1 sudo apt install build-essential


2 sudo apt install qemu # install qemu


3 sudo apt install libncurses5-dev bison flex libssl-dev libelf-dev


4 sudo apt install axel



1 axel -n 20 


2 xz -d linux-5.4.34.tar.xz


3 tar -xvf linux-5.4.34.tar cd linux-5.4.34
3. 配置核心編譯選項

make defconfig #default configuration is based on 'x86_64_defconfig'


make menuconfig


#開啟debug相關選項


kernel hacking --->


compile-time checks and compiler options --->


[*] compile the kernel with debug info


[*] provide gdb scripts for kernel debugging [*] kernel debugging


#關閉kaslr，否則會導致打斷點失敗


processor type and features ---->


randomize the address of the kernel image (kaslr)
4. 編譯核心

1 make -j$(nproc)


2 # 測試一下核心能不能正常載入執行，因為沒有檔案系統最終會kernel panic


3 qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86/boot/bzimage
5. 製作根檔案系統

1 axel -n 20 


2 tar -jxvf busybox-1.31.1.tar.bz2


3 cd busybox-1.31.1
製作根檔案系統

make menuconfig


記得要編譯成靜態鏈結，不用動態鏈結庫。


settings --->


[*] build static binary (no shared libs)


然後編譯安裝，缺省會安裝到原始碼目錄下的 _install 目錄中。


make -j$(nproc) && make install
6. 製作記憶體根檔案系統映象

1 mkdir rootfs


2 cd rootfs


3 cp ../busybox-1.31.1/_install/* ./ -rf


4 mkdir dev proc sys home


5 sudo cp -a /dev/ dev/
7. 準備init指令碼檔案放在根檔案系統跟目錄下(rootfs/init)，新增如下內容到init檔案。

1 #!/bin/sh


2 mount -t proc none /proc mount -t sysfs none /sys


3 echo "wellcome mengningos!" echo "--------------------"


4 cd home


5 /bin/sh
給init指令碼新增可執行許可權

1 chmod +x init
打包成記憶體根檔案系統映象

1 find . -print0 | cpio --null -ov --format=newc | gzip -9 > ../rootfs.cpio.gz
測試掛載根檔案系統，看核心啟動完成後是否執行init指令碼

我的系統呼叫號是10， mprotect()函式

gcc編譯（這裡採用靜態編譯）後執行，輸出結果：

gcc -o write-file wrrite-file.c -stat
彙編改寫手動觸發系統呼叫

新建在rootfs/home目錄下新建檔案 test.c,在後面新增以下內容：

gcc編譯後檢視執行結果

重新打包根檔案目錄，純命令⾏下啟動虛擬機器。

然後給對應的系統呼叫打上斷點

gdb單步除錯

結果分析『

系統呼叫的儲存現場和恢復現場；entry_syscall_64是系統呼叫的入口點，它完成了儲存現場，呼叫對應的核心處理函式、恢復現場、系統呼叫返回等工作。

彙編指令syscall 觸發系統呼叫，通過msr暫存器找到了中斷函式入口；

接著跳轉獲得系統呼叫號，執行系統呼叫的內容

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