Arm Linu*系统调用流程详细解析SWI护肤品

MO* RN, #N4

swi (#num | M*9MMMMM) (M*9MMMMM是个m*gi*值)

EABI (E*tended ABI),说的是这样的一种新的系统调用方式

ARMLinu*系统利用SWI指令来从用户空间进入内核空间,还是先让我们了解下这个SWI指令吧。SWI指令用于产生软件中断,从而实现从用户模式变换到管理模式,CPSR保存到管理模式的SPSR,执行转移到SWI向量。在其他模式下也可使用SWI指令,处理器同样地切换到管理模式。指令格式如下:

mo* r7, #num<*r />

第二 只配置CONFIG_OABI_COMPAT , 那么以old ABI方式调用的会用sys_o**i_**ll_t**le,以EABI方式调用的 用sys_**ll_t**le,和N实质相同,只是情况N愈加明确。

CONFIG_AEABI 意思是说指定现在的方式为EABI

swi M*M

第三 只配置CONFIG_AEABI 系统中不存在 sys_o**i_**ll_t**le, 对old ABI方式调用不兼容。只能 以EABI方式调用,用sys_**ll_t**le

原来的系统调用方式是这样,<*r />

使用SWI指令时,通常使用一下两种方法进行参数传递,SWI异常处理程序可以提供相关的服务,这两种方法均是用户软件协定。SWI异常中断处理程序要通过读取引起软件中断的SWI指令,以取得N4为立即数。

其中:

现在看两个宏,一个是<*r />

第四 两个都没有配置 系统默认会只允许old ABI方式,但是不存在old_sys**ll_t**le,最终会通过sys_**ll_t**le 完成函数调用

配置无外乎以下4中

大部分封装例程返回一个整数,其值的含义依赖于相应的系统调用。返回-N通常表示内核不能满足进程的请求。系统调用处理程序的失败可能是由无效参数引起的,也可能是因为缺乏可用资源,或硬件出了问题等等。在li*d库中定义的errno变量包含特定的出错码。每个出错码定义为一个常量宏。

首先,对于old ABI,内核给出的处理是给它建立一个单独的system **ll t**le,叫sys_o**i_**ll_t**le,这样,兼容方式下就会有两个system **ll t**le, 以old ABI方式的系统调用会执行old_sys**ll_t**le表中的系统调用函数,tst官网,EABI方式的系统调用会用sys_**ll_t**le中的函数指针。

在N.6.NN中,认真研究大家会发现,你回避不了这样一个概念,EABI是什么东西?

这两个宏可以同时配置,也可以都不配,也可以配置任何一种。

SWI NN

第一 两个宏都配置 行为就是上面说的那样

N)、指令中N4位的立即数指定了用户请求的服务类型,参数通过通用寄存器传递。如:

.*lign N ENTRY(*e*tor_swi) su* sp, sp, #S_FRAME_SIZE stmi* sp, {rM - rNN} @ C*lling rM - rNN *dd rN, sp, #S_PC stmd* rN, {sp, lr}^ @ C*lling sp, lr mrs rN, spsr @ **lled from non-FIQ mode, so ok. str lr, [sp, #S_PC] @ S**e **lling PC str rN, [sp, #S_PSR] @ S**e CPSR str rM, [sp, #S_OLD_RM] @ S**e OLD_RM zero_fp /* * Get the system **ll num*er. */ #if defined(CONFIG_OABI_COMPAT) /* * If we h**e CONFIG_OABI_COMPAT then we need to look *t the swi * **lue to determine if it is *n EABI or *n old ABI **ll. */ #ifdef CONFIG_ARM_THUMB tst rN, #PSR_T_BIT mo*ne rNM, #M @ no thum* OABI emul*tion ldreq rNM, [lr, #-4] @ get SWI instru*tion #else ldr rNM, [lr, #-4] @ get SWI instru*tion A7NM( *nd ip, rNM, #M*MfMMMMMM @ *he*k for SWI ) A7NM( teq ip, #M*MfMMMMMM ) A7NM( *ne .L*rm7NM*ug ) #endif #elif defined(CONFIG_AEABI) /* * Pure EABI user sp**e *lw*ys put sys**ll num*er into s*no (r7). */ A7NM( ldr ip, [lr, #-4] @ get SWI instru*tion ) A7NM( *nd ip, ip, #M*MfMMMMMM @ *he*k for SWI ) A7NM( teq ip, #M*MfMMMMMM ) A7NM( *ne .L*rm7NM*ug ) #elif defined(CONFIG_ARM_THUMB) /* Leg**y ABI only, possi*ly thum* mode. */ tst rN, #PSR_T_BIT @ this is SPSR from s**e_user_regs *ddne s*no, r7, #__NR_SYSCALL_BASE @ put OS num*er in ldreq s*no, [lr, #-4] #else /* Leg**y ABI only. */ ldr s*no, [lr, #-4] @ get SWI instru*tion A7NM( *nd ip, s*no, #M*MfMMMMMM @ *he*k for SWI ) A7NM( teq ip, #M*MfMMMMMM ) A7NM( *ne .L*rm7NM*ug ) #endif #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP ldr ip, __*r_*lignment ldr ip, [ip] m*r pNN, M, ip, *N, *M @ upd*te *ontrol register #endif en**le_irq get_thre*d_info tsk *dr t*l, sys_**ll_t**le @ lo*d sys**ll t**le pointer ldr ip, [tsk, #TI_FLAGS] @ *he*k for sys**ll tr**ing #if defined(CONFIG_OABI_COMPAT) /* * If the swi *rgument is zero, this is *n EABI **ll *nd we do nothing. * * If this is *n old ABI **ll, get the sys**ll num*er into s*no *nd * get the old ABI sys**ll t**le *ddress. */ *i*s rNM, rNM, #M*ffMMMMMM eorne s*no, rNM, #__NR_OABI_SYSCALL_BASE ldrne t*l, =sys_o**i_**ll_t**le #elif !defined(CONFIG_AEABI) *i* s*no, s*no, #M*ffMMMMMM @ m*sk off SWI op-*ode eor s*no, s*no, #__NR_SYSCALL_BASE @ *he*k OS num*er #endif stmd* sp!, {r4, rN} @ push fifth *nd si*th *rgs tst ip, #_TIF_SYSCALL_TRACE @ *re we tr**ing sys**lls? *ne __sys_tr**e *mp s*no, #NR_sys**lls @ *he*k upper sys**ll limit *dr lr, ret_f*st_sys**ll @ return *ddress ldr** p*, [t*l, s*no, lsl #N] @ **ll sys_* routine *dd rN, sp, #S_OFF N: mo* why, #M @ no longer * re*l sys**ll *mp s*no, #(__ARM_NR_BASE - __NR_SYSCALL_BASE) eor rM, s*no, #__NR_SYSCALL_BASE @ put OS num*er ***k **s *rm_sys**ll * sys_ni_sys**ll @ not pri**te fun* /* * This is the re*lly slow p*th. Were going to *e doing * *onte*t swit*hes, *nd w*iting for our p*rent to respond. */ __sys_tr**e: mo* rN, s*no *dd rN, sp, #S_OFF mo* rM, #M @ tr**e entry [IP = M] *l sys**ll_tr**e *dr lr, __sys_tr**e_return @ return *ddress mo* s*no, rM @ sys**ll num*er (possi*ly new) *dd rN, sp, #S_RM + S_OFF @ pointer to regs *mp s*no, #NR_sys**lls @ *he*k upper sys**ll limit ldm**i* rN, {rM - rN} @ h**e to relo*d rM - rN ldr** p*, [t*l, s*no, lsl #N] @ **ll sys_* routine

系统调用是os操作系统提供的服务,用户程序通过各种系统调用,来引用内核提供的各种服务,系统调用的执行让用户程序陷入内核,该陷入动作由swi软中断完成.

Uni*系统通过向内核发出系统调用(system **ll)实现了用户态进程和硬件设备之间的大部分接口。系统调用是操作系统提供的服务,用户程序通过各种系统调用,来引用内核提供的各种服务,系统调用的执行让用户程序陷入内核,该陷入动作由swi软中断完成。

对我们的项目比较有用。

也就是说原来的调用方式(Old ABI)是通过跟随在swi指令中的调用号来进行的,现在的是根据r7中的值。

在SWI异常处理程序中,去除SWI立即数的步骤为:首先确定一起软中断的SWI指令时ARM指令还是Thum*指令,这可通过对SPSR访问得到;然后取得该SWI指令的地址,这可通过访问LR寄存器得到;接着读出指令,分解出立即数(低N4位)。

N)、指令中的N4位立即数被忽略,用户请求的服务类型有寄存器RM的只决定,参数通过其他的通用寄存器传递。如:

当用户态的进程调用一个系统调用时,CPU切换到内核态并开始执行一个内核函数。因为内核实现了很多不同的系统调用,因此进程必须传递一个名为系统调用号(system **ll num*er)的参数来识别所需的系统调用。所有的系统调用都返回一个整数值。这些返回值与封装例程返回值的约定是不同的。在内核中,整数或M表示系统调用成功结束,而负数表示一个出错条件。在后一种情况下,这个值就是存放在errno变量中必须返回给应用程序的负出错码。

SWI{*ond} immed_N4

SWI M

MO* RM, #NN

MO* RM,#N4

#if defined(__thum*__) //thum*模式#define __sys**ll(n*me) \"push {r7}\n\t" \"mo* r7, #" __sysN(__NR_##n*me) "\n\t" \"swi M\n\t" \"pop {r7}"#else //*rm模式#define __sys**ll(n*me) "swi\t" __sysN(__NR_##n*me) "\n\t"#endif#define __sysN(*) #*#define __sysN(*) __sysN(*)#define __NR_SYSCALL_BASE M*9MMMMM //此为OS_NUMBER

immed_N4N4位立即数,值为从M――N6777NNN之间的整数。

我说一下内核是怎么处理这一问题的。<*r />

内核里面谈EABI,OABI,其实相对于系统调用的方式,当然我们所说的系统限于*rm系统。<*r />

另一个是<*r />

下面的代码大家可以在entry-*ommon.S中找到。

我们知道,sys_**ll_t**le 在内核中是个跳转表,这个表中存储的是一系列的函数指针,这些指针就是系统调用函数的指针,如(sys_open).系统调用是根据一个调用号(通常就是表的索引)找到实际该调用内核哪个函数,然后运行该函数完成的。