커널 시스템콜 추가

커널 Makefile 구조

• obj-y
  • obj-y에 들어간 파일만 커널에 컴파일되어 포함됨(바이너리)
  • obj-y += foo.o
• obj-$ (CONFIG_*)
  • 조건부로 파일 포함할 때
  • CONFIG_*이 .config파일에 정의된 대로 결정됨
  • obj-$(CONFIG_MYDRIVER) += bar.o

---

printk

커널내에서 로그 출력

로그 레벨

level0	KERN_EMERGE	시스템 불안정
level1	KERN_ALERT	당장 조치 요구
level2	KERN_CRIT	심각한 상황
level3	KERN_ERR	오류 발생
level4	KERN_WARNING	경고
level5	KERN_NOTICE	일반적인 상황
level6	KERN_INFO	참고할만한 상황
level7	KERN_DEBUG	디버깅

---

SYSTEMCALL_DEFINE 매크로

시스템콜 정의하기 위한 매크로

• 형식: SYSCALL_DEFINE(name, type1, arg1, type2, arg2, ...)
  • <n>: 인자 수
  • name: 시스템 콜 이름
  • 뒤에: 인자들의 타입과 이름 쌍

---

커널에 새로운 코드 추가

<kernel/new_syscall.c>

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/syscalls.h>

SYSCALL_DEFINE1(new_syscall, int, code)
{
    printk(KERN_INFO "hello world!! %d \n", code);
    return code + 1;
}

를 커널에 추가해 보자.

Makefile 수정

new_syscall.o를 커널에 포함시키기 위해 다음과 같이 추가.

obj-y += new_syscall.o

다음과 같이 추가.

시스템 콜 번호 추가

• 시스템 콜은 고유 번호를 갖고 호출
• 시스템콜 호출되면 고유의 번호를 통해 함수를 찾음
• _SYSCALL 매크로 사용하여 정의
  • __NR_syscalls 는 시스템콜의 갯수
  • __NR_syscalls 정의 앞에다 하는 것이 일반적
  • 시스템 콜 갯수(_NR_syscalls) 1 증가시켜야함

__NR_syscalls 는 <include/uapi/asm-generic/unistd.h>에 있음

커널 재빌드

---

syscall함수이용해서 시스템콜 호출

syscall함수는 <unistd.h>헤더파일 include해야함

 

이제 사용자 영역에서 제작한 시스템콜을 호출해보자

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

#define __NR_new_syscall 451

int main()
{
    int result = syscall(__NR_new_syscall, 10);
    printf("result: %d\n", result);
    
    return 0;
}

 

---

순서

1.  커널 코드</kernel/에 SYSCALL_DEFINE 로 새 시스템 콜 정의

/kernel/new_syscall.c 작성

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/syscalls.h>

SYSCALL_DEFINE1(new_syscall, int, code)
{
	printk(KERN_INFO "Hello world~!! %d \n", code);
    
    return code + 1;
}

 

2. /kernel/Makefile  수정

obj-y += new_syscall.o

빌드가 되는 목적파일에, new_syscall.o도 추가해주는 작업인듯

 

3. 커널에 새로운 시스템콜 추가

/include/uapi/asm-generic/unistd.h 에 시스템콜 추가

#define __NR_new_syscall 451 // 새로운 시스템콜 정의
__SYSCALL(__NR_new_syscall, sys_new_syscall) // 시스템콜 번호와 실제 커널 함수 매핑
//시스템콜 테이블에 쓰이는 매크로
...
...

#define __NR_syscalls 452 // 시스템콜 수 1증가시켜서 452개

 

4. 커널 재빌드

진행

5. 새로운 시스템콜 사용 예제 프로그램

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

#define __NR_new_syscall 451

int main()
{
    int result = syscall(__NR_new_syscall, 10);
    printf("result: %d\n", result);
    
    return 0;
}

툴체인을 사용하여 aarch64를 타겟으로 크로스 컴파일 진행 (로컬내의 그냥 gcc로 하면 안됨..)

빌드 완료 후

1. rootfs의 ext4파일을 mount
2. 실행파일을 rootfs의 /usr/bin 에 복사
3. mount 해제

6. 빌드한 프로그램, QEMU에서 실행

완료