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システムコールの追加

システムコールを追加するためのチュートリアルです．

環境​

  • Linux kernel 5.8.13
  • CPU: x86_64

チュートリアル​

システムコールの登録​

arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl に新しいシステムコールのエントリを追加します．使われていないシステムコール番号を使って次のように hello_syscall を追加します．

 437	common	openat2			sys_openat2
 438	common	pidfd_getfd		sys_pidfd_getfd
 439	common	faccessat2		sys_faccessat2
+440	common	hello_syscall	sys_hello_syscall
 
 #
 # x32-specific system call numbers start at 512 to avoid cache impact

新しいシステムコールの本体の追加​

ここでは新たなシステムコールを my_syscall/ ディレクトリに追加する前提で話を進めます．システムコールの本体の処理は my_syscalls/my_syscalls.c に SYSCALL_DEFINEk マクロを使用して次のように記述します．

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

SYSCALL_DEFINE0(hello_syscall)
{
    printk(KERN_INFO "hello_syscall: Hello world!\n");
    return 0;
}

k はシステムコールの引数の数に関係します．例えば引数が1つの場合は次のように記述します．

SYSCALL_DEFINE1(hello_syscall, int, arg)
{
    printk(KERN_INFO "hello_syscall: arg = %d\n", arg);
    return 0;
}

次に my_syscalls/my_syscalls.h にヘッダファイルを追加します．

asmlinkage long sys_hello_syscall(void);

include/linux/syscalls.h にも同様にプロトタイプ宣言を追加します．

 asmlinkage long sys_pidfd_send_signal(int pidfd, int sig,
 				       unsigned int flags);
 asmlinkage long sys_pidfd_getfd(int pidfd, int fd, unsigned int flags);
 
+/* my_syscalls/my_syscalls.c */
+asmlinkage long sys_hello_syscall(void);
+
 /*
  * Architecture-specific system calls
  */

Makefile の修正​

最初に次の内容の my_syscalls/Makefile を追加します．

obj-y:=my_syscalls.o

次に Makefile を修正し， my_syscalls/ をカーネルに加えるように設定します．

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

コンパイルとインストール​

Install new kernel.

make -j8 && make modules_install && make install
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
reboot

テスト​

確認用のプログラム：

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

#define HELLO_SYSCALL   440

int main(int argc, char **argv)
{
    syscall(HELLO_SYSCALL);
    return 0;
}

ログの確認：

user@host ~ $ dmesg -w
...
[  169.128284] hello_syscall: Hello world!