c - 调用fork()然后变成调用sys_fork()的过程是怎样的？

Question

我正在检查 Linux 0.11。 https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/Historic/old-versions/

当我们找到'open'这个函数时，我们可以看到:

\lib\open.c

int open(const char * filename, int flag, ...)
{
    register int res;
    va_list arg;

    va_start(arg,flag);
    __asm__("int $0x80"
....

我们有使用中断 0x80 的“打开”功能，很好。

但是，当检查'fork'时，我们看不到它的功能是'open'，例如:

int fork ( xxx )
{
  ....
}

但是，我们可以看到一些似乎相关的东西:

fn_ptr sys_call_table[] = { sys_setup, sys_exit, sys_fork, sys_read,

#define __NR_fork   2

代码似乎告诉我，是的，sys_fork() 是第二个函数指针，然后您将调用:

系统调用.s

.align 2
_sys_fork:
    call _find_empty_process
....

但是怎么办？为什么？为什么调用 fork() 会被定向到调用 sys_fork()？

Answer 1

您正在寻找的东西不在内核中。它在 C 库中。不幸的是，历史悠久的 C 库不是 linux-0.11.tar.gz 的一部分。 ，所以我们只能推测它是如何写的。

C 库使用来自 <unistd.h> 的这个宏:

#define _syscall0(type,name) \
type name(void) \
{ \
long __res; \
__asm__ volatile ("int $0x80" \
        : "=a" (__res) \
        : "0" (__NR_##name)); \
if (__res >= 0) \
        return (type) __res; \
errno = -__res; \
return -1; \
}

带参数 int, fork (是的，它似乎没有使用 pid_t 作为返回值，即使该类型存在)，它将扩展为

int fork(void) { 
    long __res; 
    __asm__ volatile ("int $0x80" : 
                      "=a" (__res) : 
                      "0" (__NR_fork)); 
    if (__res >= 0) 
        return (int) __res; e
    errno = -__res; 
    return -1;
}

此函数定义在 C 库的一个 翻译单元中编译。另外 unistd.h内核文件是可供用户空间使用的文件。

内联汇编器简单地将__NR_fork的值放入进入eax , 调用中断 0x80 并获取 __res从 eax 返回值.

中断0x80进入_system_call来自 system_call.s其中有以下代码:

.align 2
_system_call:
        cmpl $nr_system_calls-1,%eax
        ja bad_sys_call
        [...]
        call _sys_call_table(,%eax,4)
        [...]
        iret

即eax首先与最大系统调用数进行比较，如果超过，则发生错误；然后 eax从系统调用表调用第 4 字节指针，最后是 iret从中断返回，被调用函数的返回值保存在eax中.