ARM 软件中断指令SWI讲解（3）

look_w

举一个例子来说pen系统调用,库函数最终会调用__syscall(open),宏展开之后为swi #__NR_open,即,swi #0x900005触发中断,中断号0x900005存放在[lr,#-4]地址中,处理器跳转到arch/arm/kernel/entry-common.S中vector_swi读取[lr,#-4]地址中的中断号,之后查询arch/arm/kernel/entry-common.S中的sys_call_table系统调用表,该表内容在arch/arm/kernel/calls.S中定义,__NR_open在表中对应的顺序号为__syscall_start:

• .long    SYMBOL_NAME(sys_open)                     //第5个
  
• ...  
• 将sys_call_table[5]中内容传给pc,系统进入sys_open函数,处理实质的open动作  
• 
  
• 注:用到的一些函数数据所在文件,如下所示  
• arch/arm/kernel/calls.S声明了系统调用函数  
• include/asm-arm/unistd.h定义了系统调用的调用号规则  
• 
  
• vector_swi定义在arch/arm/kernel/entry-common.S  
• vector_IRQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S  
• vector_FIQ定义在arch/arm/kernel/entry-armv.S  
• 
  
• arch/arm/kernel/entry-common.S中对sys_call_table进行了定义:  
•     .type    sys_call_table, #object  
• ENTRY(sys_call_table)  
• #include "calls.S"                                 //将calls.S中的内容顺序链接到这里
  

源程序：

• ENTRY(vector_swi)  
•     save_user_regs  
•     zero_fp  
•     get_scno                                        //将[lr,#-4]中的中断号转储到scno(r7)
  
•     arm710_bug_check scno, ip  
• #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP
  
•     ldr    ip, __cr_alignment  
•     ldr    ip, [ip]  
•     mcr    p15, 0, ip, c1, c0                       @ update control register
  
• #endif
  
•     enable_irq ip  
• 
  
•     str    r4, [sp, #-S_OFF]!                       @ push fifth arg  
• 
  
•     get_current_task tsk  
•     ldr    ip, [tsk, #TSK_PTRACE]                   @ check for syscall tracing  
•     bic    scno, scno, #0xff000000                  @ mask off SWI op-code  
• //#define OS_NUMBER    9[entry-header.S]
  
• //所以对于上面示例中open系统调用号scno=0x900005
  
• //eor scno,scno,#0x900000
  
• //之后scno=0x05
  
•     eor    scno, scno, #OS_NUMBER << 20             @ check OS number  
• //sys_call_table项为calls.S的内容
  
•     adr    tbl, sys_call_table                      @ load syscall table pointer  
•     tst    ip, #PT_TRACESYS                         @ are we tracing syscalls?  
•     bne    __sys_trace  
• 
  
•     adrsvc    al, lr, ret_fast_syscall              @ return address  
•     cmp    scno, #NR_syscalls                       @ check upper syscall limit  
• //执行sys_open函数
  
•     ldrcc    pc, [tbl, scno, lsl #2]                @ call sys_* routine  
•     add    r1, sp, #S_OFF  
• 2:  mov    why, #0                                  @ no longer a real syscall  
•     cmp    scno, #ARMSWI_OFFSET  
•     eor    r0, scno, #OS_NUMBER << 20               @ put OS number back  
•     bcs    SYMBOL_NAME(arm_syscall)      
•     b    SYMBOL_NAME(sys_ni_syscall)                @ not private func  
•     /*
•      * This is the really slow path. We're going to be doing
•      * context switches, and waiting for our parent to respond.
•      */
  
• __sys_trace:  
•     add    r1, sp, #S_OFF  
•     mov    r0, #0                                   @ trace entry [IP = 0]  
•     bl    SYMBOL_NAME(syscall_trace)  
• /*
• //2007-07-01 gliethttp [entry-header.S]
• //Like adr, but force SVC mode (if required)
•   .macro adrsvc, cond, reg, label
•      adr\cond \reg, \label
•   .endm
• //对应反汇编:
• //add lr, pc, #16 ; lr = __sys_trace_return
• */
  
•     adrsvc    al, lr, __sys_trace_return            @ return address  
•     add    r1, sp, #S_R0 + S_OFF                    @ pointer to regs  
•     cmp    scno, #NR_syscalls                       @ check upper syscall limit  
•     ldmccia    r1, {r0 - r3}                        @ have to reload r0 - r3  
•     ldrcc    pc, [tbl, scno, lsl #2]                @ call sys_* routine  
•     b    2b  
• 
  
• __sys_trace_return:  
•     str    r0, [sp, #S_R0 + S_OFF]!                 @ save returned r0  
•     mov    r1, sp  
•     mov    r0, #1                                   @ trace exit [IP = 1]  
•     bl    SYMBOL_NAME(syscall_trace)  
•     b    ret_disable_irq  
• 
  
•     .align    5  
• #ifdef CONFIG_ALIGNMENT_TRAP
  
•     .type    __cr_alignment, #object  
• __cr_alignment:  
•     .word    SYMBOL_NAME(cr_alignment)  
• #endif
  
• 
  
•     .type    sys_call_table, #object  
• ENTRY(sys_call_table)  
• #include "calls.S"