ARM Linux下添加自定义系统调用

本文基于公司uClinux内核，详细讲述3代终端gpioctrl的原理及应用。ARM Linux的系统中断采用产生软中断，查找系统调用表，调用系统调用函数的方式实现系统调用。先讲述，如何去查找gpioctrl函数的实现。1. 通过查找，找到函数定义。在Sg2klib.c里，有如下定义：_syscall3（int,gpioctrl, int, op, int, addr, int, value）_syscall3是一个宏定义，如下：#define _syscall3（type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3） ype name（type1 arg1,type2 arg2,type3 arg3） { long __res; __asm__ __volatile__ （ "mov r0,%1 " "mov r1,%2 " "mov r2,%3 " __syscall（name） "mov %0,r0" : "=r" （__res） : "r" （（long）（arg1））,"r" （（long）（arg2））,"r" （（long）（arg3）） : "r0","r1","r2","lr"）; __syscall_return（type,__res）; }这个宏定义，用来定义一个内联汇编的函数。名称为name，传入3个参数arg1、arg2、arg3等3个参数，并返回type类型数据。说明：%0：即__res的引用%1、%2、%3：输入操作数，arg1、arg2、arg3的引用第一个冒号：输出操作数，“=r”约束操作束，说明操作数是输出操作数。第二个冒号：输入操作数，“r”指定将操作数存储在寄存器中。第三个冒号：告诉编译器将在内联汇编中修改"r0","r1","r2","lr"的值，这样 GCC 就不使用该寄存器存储任何其它的值。通过上述宏定义，即可定义一个函数int gpioctrl（int op, int addr, int value）;函数功能是产生软中断，调用相应系统调用函数，并传入参数r0、r1、r2，返回值r0。注意__syscall（name）、__syscall_return也是宏定义，实现一个软中断，和返回函数返回值。/* unistd.h */#define __sys2（x） #x#define __sys1（x） __sys2（x） #ifndef __syscall#define __syscall（name） "swi " __sys1（__NR_##name） " "#endif #define __syscall_return（type, res） do { if （（unsigned long）（res） >= （unsigned long）（-125）） { errno = -（res）; res = -1; } eturn （type）（res）; } while （0）产生的系统调用表sys_call_table定义在entry_common.S，表格包含在calls.S。/* entry_common.S */.type sys_call_table, #objectENTRY（sys_call_table）#include "calls.S" /* calls.S */.long SYMBOL_NAME（sys_gpioctrl） 2. 真正的函数实现/* value : 参数地址 */asmlinkage int sys_gpioctrl（ int op, int addr, int value）{int v;copy_from_user（ &v, value, sizeof（ int））;switch（ op ） { case 0: //OP_GET: v = *（volatile int *）addr; copy_to_user（value, &v, sizeof（int））; break; case 1: //OP_SET: *（volatile int *）addr = v; break; case 2: //OP_EOR: *（volatile int *）addr ^= v; break; case 3: //OP_ORR: *（volatile unsigned long *）addr |= v; break; case 4: //OP_AND: *（volatile unsigned long *）addr &=v; break; default: break; }return 0;} 3. 函数说明系统调用运行于内核空间，用户空间程序通过系统调用传入操作opt、地址addr、值value，进行寄存器的读取、设置等操作。#define OP_GET 0 /* 获取 */#define OP_SET 1 /* 设置 */#define OP_ERR 2 /* 异或 */#define OP_ORR 3 /* 或 */#define OP_AND 4 /* 与 */