glibcのgetpid作業手順は何ですか？

Question

状況は次のとおりです。

私は012bを実行して、githubでカーネルをハックしようとしています。カーネルのバージョンはlinux-3.18.6です。

環境をシミュレートするためにQEMUが使用されます。

私のアプリケーションでは、私は自分のアプリケーションに従うことによってシステムコールの手順を理解しようとしています。私の目的を達成する方法は、シェルプログラムのようなものです。相対的なシステムコールを実行するコマンドをいくつか作成します。たぶんそれは写真を通して簡単です。

1を使用API​​のGETPIDを次のように some commands

コードは簡単です。

int Getpid(int argc, char **argv) 
{ 
    pid_t pid; 
    pid = getpid(); 
    printf("current process's pid:%d\n",pid); 
    return 0; 
} 

2 int $ 0x80を直接使用してください。

int GetpidAsm(int argc, char **argv) 
{ 
    pid_t pid; 
    asm volatile(
    "mov $20, %%eax\n\t" 
    "int $0x80\n\t" 
    "mov %%eax, %0\n\t" 
    :"=m"(pid) 
    ); 
    printf("current process's pid(ASM):%d\n",pid); 
    return 0; 
} 

私のアプリケーションだけで、pidを1とプロセスで、私は、コマンドを入力しgetpidをそうするたびに実行されるので、それは本当だ。もちろん、1を返します。

gyscを使用してsyscallプロセスをデバッグすると、実行するgetpidとタイプすると、berakpoint sys_getpidで一度だけ停止します。何度も何度もやり直すと、止まることなく出力されます。

明らかに、int $ 0x80の使用は私が理解するように絶対に正しいです。

問題を解決するために、私はいくつかの研究を行いました。 glibcソース（glibc-2.25）コードをダウンロードして、api getpidがint $ 0x80をどのようにラップするかを確認します。残念ながら、それはそこになかったか、私はちょうど正しい位置を見つけられませんでした。

glibcのコード。

pid_t getpid(void) 
{ 
    pid_t (*f)(void); 
    f = (pid_t (*)(void)) dlsym (RTLD_NEXT, "getpid"); 
    if (f == NULL) 
    error (EXIT_FAILURE, 0, "dlsym (RTLD_NEXT, \"getpid\"): %s", dlerror()); 
    return (pid2 = f()) + 26; 
} 

私に間違ったコードがある場合は、教えてください。

コードに示すとおり、getpidの定義はglibcには含まれていません。いくつかのデータを読んだ後、誰かがthe VDSO...と言った。

単純なシステムコール のコストの重要な部分であるAFAIKは、ユーザー空間からカーネルに戻ってきていることに注意してください。したがって、いくつかのシステムコール （おそらくgettimeofday、getpid ...）では、VDSOは でさえ回避することができます（そして、技術的には実際のシステムコールを避けるかもしれません）。男GETPID pgaeで

：

C glibcのバージョン2.3.4以降のライブラリ/カーネルの違い 、GETPID用glibcのラッパー関数（） キャッシュのPIDを、追加のシステムコールを避けるためにプロセス がgetpid（）を繰り返し呼び出すとき。通常、このキャッシュは見えませんが、 の正しい操作は、 fork（2）、vfork（2）、およびclone（2）のラッパー関数のサポートに依存します。アプリケーションがglibc ラッパーをバイパスしてsyscall（2）を呼び出すと、子の getpid（）を呼び出すと間違った値が返されます（正確には、 は親プロセスのPIDを返します）。 clone（2）も参照してください。 glibcラッパー関数を使用して を呼び出しても、getpid（）が間違った値を返す場合があります。

私はAPI getpidの作業手順を分かりません。

対照的に、API時間はわかりやすいです。時間の 定義：その後、

time_t 
time (time_t *t) 
{ 
    INTERNAL_SYSCALL_DECL (err); 
    time_t res = INTERNAL_SYSCALL (time, err, 1, NULL); 
    /* There cannot be any error. */ 
    if (t != NULL) 
    *t = res; 
    return res; 
} 

、

#define INTERNAL_SYSCALL(name, err, nr, args...)   \ 
    internal_syscall##nr ("li\t%0, %2\t\t\t# " #name "\n\t", \ 
        "IK" (SYS_ify (name)),   \ 
        0, err, args) 

最後に、それが埋め込まれていASM、カーネルソースを使用する通常の方法。

API getpidの仕組みを誰かが明確に説明できますか？ getpidがシステムコールsys_getpidに1回だけトラップするのはなぜですか？可能であれば、いくつかの参考文献を賞賛する。

ありがとうございました。

Answer 1

まず、glibcソースコードはナビゲートすることがほとんど不可能であることに注意してください。

getpid（）が気づいたように結果をキャッシュしていると書かれています。 あなたが見つけたコード

pid_t getpid(void) 
{ 
    pid_t (*f)(void); 
    f = (pid_t (*)(void)) dlsym (RTLD_NEXT, "getpid"); 
    if (f == NULL) 
    error (EXIT_FAILURE, 0, "dlsym (RTLD_NEXT, \"getpid\"): %s", dlerror()); 
    return (pid2 = f()) + 26; 
} 

は単なるラッパーです。 getpidシンボルを検索し、その関数を呼び出します。 その機能が必要です。これはsysdeps/unix/sysv/linux/getpid.cファイルにある__getpid（）関数のエイリアスであり、このポストの下部にも表示されています。

現在、glibcのソースコードが現在のglibcと一致していない可能性があります.2019年11月の正確なgetpid（）キャッシングに関する大きな変更がthis commitにありました。 2017年2月にリリースされたglibc-2.25の一部

（GETPIDの呼び出しを避けるために、その値をキャッシュされた古いGETPID（）の実装が）複数回SYSCALL、ここで見ることができます： http://repo.or.cz/glibc.git/blob/93eb85ceb25ee7aff432ddea0abf559f53d7a5fc:/sysdeps/unix/sysv/linux/getpid.cと

static inline __attribute__((always_inline)) pid_t 
really_getpid (pid_t oldval) 
{ 
    if (__glibc_likely (oldval == 0)) 
    { 
     pid_t selftid = THREAD_GETMEM (THREAD_SELF, tid); 
     if (__glibc_likely (selftid != 0)) 
    return selftid; 
    } 

    INTERNAL_SYSCALL_DECL (err); 
    pid_t result = INTERNAL_SYSCALL (getpid, err, 0); 

    /* We do not set the PID field in the TID here since we might be 
    called from a signal handler while the thread executes fork. */ 
    if (oldval == 0) 
    THREAD_SETMEM (THREAD_SELF, tid, result); 
    return result; 
} 
#endif 

pid_t 
__getpid (void) 
{ 
#if !IS_IN (libc) 
    INTERNAL_SYSCALL_DECL (err); 
    pid_t result = INTERNAL_SYSCALL (getpid, err, 0); 
#else 
    pid_t result = THREAD_GETMEM (THREAD_SELF, pid); 
    if (__glibc_unlikely (result <= 0)) 
    result = really_getpid (result); 
#endif 
    return result; 
} 

libc_hidden_def (__getpid) 
weak_alias (__getpid, getpid) 
libc_hidden_def (getpid) 

のように見えます