标签：验证 协议 target handler 异常处理 mda alt vmm tca
计算机系统的各种硬件资源是有限的，在现代多任务操作系统上同时运行的多个进程都需要访问这些资源，为了更好的管理这些资源进程是不允许直接操作的，所有对这些资源的访问都必须有操作系统控制。也就是说操作系统是使用这些资源的唯一入口，而这个入口就是操作系统提供的系统调用（System Call）。在linux中系统调用是用户空间访问内核的唯一手段，除异常和陷入外，他们是内核唯一的合法入口。
一般情况下应用程序通过应用编程接口API，而不是直接通过系统调用来编程。在Unix世界，最流行的API是基于POSIX标准的。
操作系统一般是通过中断从用户态切换到内核态。中断就是一个硬件或软件请求，要求CPU暂停当前的工作，去处理更重要的事情。比如，在x86机器上可以通过int指令进行软件中断，而在磁盘完成读写操作后会向CPU发起硬件中断。
中断有两个重要的属性，中断号和中断处理程序。中断号用来标识不同的中断，不同的中断具有不同的中断处理程序。在操作系统内核中维护着一个中断向量表（Interrupt Vector Table），这个数组存储了所有中断处理程序的地址，而中断号就是相应中断在中断向量表中的偏移量。
应用程序 ( application program )与 库函数 ( libc )之间， 系统调用处理函数 ( system call handler )与 系统调用服务例程 ( system call service routine )之间， 均是普通函数调用，应该不难理解。 而 库函数 与 系统调用处理函数 之间，由于涉及用户态与内核态的切换，要复杂一些。
Linux 通过 软中断 实现从 用户态 到 内核态 的切换。 用户态 与 内核态 是独立的执行流，因此在切换时，需要准备 执行栈 并保存 寄存器 。
内核实现了很多不同的系统调用(提供不同功能)，而 系统调用处理函数 只有一个。 因此，用户进程必须传递一个参数用于区分，这便是 系统调用号 ( system call number )。 在 Linux 中， 系统调用号 一般通过 eax 寄存器 来传递。
总结起来， 执行态切换 过程如下：
一般地，系统调用都是通过软件中断实现的，x86系统上的软件中断由int $0x80指令产生，而128号异常处理程序就是系统调用处理程序system_call()，它与硬件体系有关，在entry.S中用汇编写。接下来就来看一下Linux下系统调用具体的实现过程。
那么，在应用程序内，调用一个系统调用的流程是怎样的呢？
我们以一个假设的系统调用 xyz 为例，介绍一次系统调用的所有环节。
如上图，系统调用执行的流程如下：
所以如果要找到socket的系统调用，关键就是找到socket的system_call入口，在Linux-5.0.1 内核中，https://github.com/mengning/linux/blob/master/arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl 从中可以发现socket的系统调用位102号
那么跟踪程序如果可以跟踪到socketcall，就可以观察到系统调用，下面通过gdb调试qume中的linux源代码来跟踪系统调用。
1.先进入menuos
2.打开另一个终端，输入以下命令：
1 gdb 2 file ~/LinuxKernel/linux-5.0.1/vmlinux 3 target remote:1234 4 break sys_socketcall //设置断点 5 c //查看断点信息
如下图所示：
3.在menuos中输入终端命令：
1 replyhi 2 hello
此时已经成功捕捉到了sys_socketcall,对应的内核处理函数为SYSCALL_DEFINE2(socketcall, int, call, unsigned long __user *, args)
如下图所示：
4.根据这些系统调用返回的系统调用号，可以查看这些系统调用实现了哪些功能，我们找到socket.c文件，其源码如下：
1 SYSCALL_DEFINE2(socketcall, int, call, unsigned long __user *, args) 2 { 3 unsigned long a[AUDITSC_ARGS]; 4 unsigned long a0, a1; 5 int err; 6 unsigned int len; 7 8 if (call < 1 || call > SYS_SENDMMSG) 9 return -EINVAL; 10 call = array_index_nospec(call, SYS_SENDMMSG + 1); 11 12 len = nargs[call]; 13 if (len > sizeof(a)) 14 return -EINVAL; 15 16 /* copy_from_user should be SMP safe. */ 17 if (copy_from_user(a, args, len)) 18 return -EFAULT; 19 20 err = audit_socketcall(nargs[call] / sizeof(unsigned long), a); 21 if (err) 22 return err; 23 24 a0 = a[0]; 25 a1 = a[1]; 26 27 switch (call) { 28 case SYS_SOCKET: 29 err = __sys_socket(a0, a1, a[2]); 30 break; 31 case SYS_BIND: 32 err = __sys_bind(a0, (struct sockaddr __user *)a1, a[2]); 33 break; 34 case SYS_CONNECT: 35 err = __sys_connect(a0, (struct sockaddr __user *)a1, a[2]); 36 break; 37 case SYS_LISTEN: 38 err = __sys_listen(a0, a1); 39 break; 40 case SYS_ACCEPT: 41 err = __sys_accept4(a0, (struct sockaddr __user *)a1, 42 (int __user *)a[2], 0); 43 break; 44 case SYS_GETSOCKNAME: 45 err = 46 __sys_getsockname(a0, (struct sockaddr __user *)a1, 47 (int __user *)a[2]); 48 break; 49 case SYS_GETPEERNAME: 50 err = 51 __sys_getpeername(a0, (struct sockaddr __user *)a1, 52 (int __user *)a[2]); 53 break; 54 case SYS_SOCKETPAIR: 55 err = __sys_socketpair(a0, a1, a[2], (int __user *)a[3]); 56 break; 57 case SYS_SEND: 58 err = __sys_sendto(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3], 59 NULL, 0); 60 break; 61 case SYS_SENDTO: 62 err = __sys_sendto(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3], 63 (struct sockaddr __user *)a[4], a[5]); 64 break; 65 case SYS_RECV: 66 err = __sys_recvfrom(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3], 67 NULL, NULL); 68 break; 69 case SYS_RECVFROM: 70 err = __sys_recvfrom(a0, (void __user *)a1, a[2], a[3], 71 (struct sockaddr __user *)a[4], 72 (int __user *)a[5]); 73 break; 74 case SYS_SHUTDOWN: 75 err = __sys_shutdown(a0, a1); 76 break; 77 case SYS_SETSOCKOPT: 78 err = __sys_setsockopt(a0, a1, a[2], (char __user *)a[3], 79 a[4]); 80 break; 81 case SYS_GETSOCKOPT: 82 err = 83 __sys_getsockopt(a0, a1, a[2], (char __user *)a[3], 84 (int __user *)a[4]); 85 break; 86 case SYS_SENDMSG: 87 err = __sys_sendmsg(a0, (struct user_msghdr __user *)a1, 88 a[2], true); 89 break; 90 case SYS_SENDMMSG: 91 err = __sys_sendmmsg(a0, (struct mmsghdr __user *)a1, a[2], 92 a[3], true); 93 break; 94 case SYS_RECVMSG: 95 err = __sys_recvmsg(a0, (struct user_msghdr __user *)a1, 96 a[2], true); 97 break; 98 case SYS_RECVMMSG: 99 if (IS_ENABLED(CONFIG_64BIT) || !IS_ENABLED(CONFIG_64BIT_TIME)) 100 err = __sys_recvmmsg(a0, (struct mmsghdr __user *)a1, 101 a[2], a[3], 102 (struct __kernel_timespec __user *)a[4], 103 NULL); 104 else 105 err = __sys_recvmmsg(a0, (struct mmsghdr __user *)a1, 106 a[2], a[3], NULL, 107 (struct old_timespec32 __user *)a[4]); 108 break; 109 case SYS_ACCEPT4: 110 err = __sys_accept4(a0, (struct sockaddr __user *)a1, 111 (int __user *)a[2], a[3]); 112 break; 113 default: 114 err = -EINVAL; 115 break; 116 } 117 return err; 118 } 119 120 #此函数根据不同的call来进入不同的分支，从而调用不同的内核处理函数。 121 #在replyhi/hello的执行过程中，涉及到了socket的建立、recv、send等，这些不同的系统调用传给SYSCALL_DEFINE2()的参数call是不同的。
标签：验证 协议 target handler 异常处理 mda alt vmm tca
原文地址：https://www.cnblogs.com/wyy165/p/12070526.html
