系统调用fork()在powerpc上的源码分析

总结一句话:系统调用的本质,通过sc指令触发异常,完成用户态到内核的转换。

展开一些:应用程序调用fork(),fork()是一个glibc函数,该函数的最底层调用sc指令,触发cpu异常,从而完成从用户态到内核态的切换,

内核:在异常处理中完成fork()的内核态处理,然后通过rfi指令返回到用户态。

一、用户态代码分析(glibc代码库)

1、fork()定义:

文件:fork.c (sysdeps\nptl)

系统调用fork()在powerpc上的源码分析

可见,fork 是一个别名,其函数原本是__libc_fork(),看这个函数的定义,

2、__libc_fork()定义:

  文件:同上

系统调用fork()在powerpc上的源码分析

。。。。。。 (函数较长)

经过分析,不同cpu进入内核态的软中断指令是不一样的,所以,一定会有和cpu有关的定义。果然,如下,

从源码上可以看出,如果没定义ARCH_FORK宏,系统会报错的。

系统调用fork()在powerpc上的源码分析

3、powerpc的ARCH_FORK()宏定义

  文件:arch-fork.h (sysdeps\unix\sysv\linux\powerpc)

此文件中就只有一行代码。竟然是包含x86的源码文件。

系统调用fork()在powerpc上的源码分析

  x86的源码如下:

  文件:arch-fork.h (sysdeps\unix\sysv\linux\i386)

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

4、INLINE_SYSCALL的定义:

  文件:sysdep.h (sysdeps\unix\sysv\linux\powerpc\powerpc32)

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

5、INTERNAL_SYSCALL的定义:

  文件:同上

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

__NR_##name 是一种编程技巧,两个#表示把前后粘贴在一起,其实这个宏就是 __NR_clone

6、__NR_clone宏定义

  文件:clone.S (sysdeps\unix\sysv\linux\i386)

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

7、INTERNAL_SYSCALL_NCS 宏定义

  文件:sysdep.h (sysdeps\unix\sysv\linux\powerpc\powerpc32)

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

8、准备参数 LOADARGS_5

  文件:sysdep.h (sysdeps\unix\sysv\linux\powerpc\powerpc32)

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

  从这个代码看,核心思想是,将120这个数字填入r0,这个是系统调用号,后面的r3,r4,r5,r6,r7就是参数

9、软中断汇编指令sc,触发系统异常

  芯片资料上的描述如下:

系统调用fork()在powerpc上的源码分析

二、内核处理:(Linux 2.6.32源码)

1、ppc_clone()异常处理入口:

  文件:entry_32.S (arch\powerpc\kernel)

  内容:

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

2、sys_clone的定义:

  文件:process.c (arch\powerpc\kernel)

  内容:

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

3、do_fork()函数实现:

  文件:fork.c (kernel)

  内容:

  系统调用fork()在powerpc上的源码分析

  。。。。。。(内容较长)

4、从异常处理中返回 RFI

文件:ppc_asm.h (arch\powerpc\include\asm)

  内容:

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