| .. include:: ../disclaimer-ita.rst |
| |
| :Original: :ref:`Documentation/process/adding-syscalls.rst <addsyscalls>` |
| :Translator: Federico Vaga <federico.vaga@vaga.pv.it> |
| |
| .. _it_addsyscalls: |
| |
| Aggiungere una nuova chiamata di sistema |
| ======================================== |
| |
| Questo documento descrive quello che è necessario sapere per aggiungere |
| nuove chiamate di sistema al kernel Linux; questo è da considerarsi come |
| un'aggiunta ai soliti consigli su come proporre nuove modifiche |
| :ref:`Documentation/translations/it_IT/process/submitting-patches.rst <it_submittingpatches>`. |
| |
| |
| Alternative alle chiamate di sistema |
| ------------------------------------ |
| |
| La prima considerazione da fare quando si aggiunge una nuova chiamata di |
| sistema è quella di valutare le alternative. Nonostante le chiamate di sistema |
| siano il punto di interazione fra spazio utente e kernel più tradizionale ed |
| ovvio, esistono altre possibilità - scegliete quella che meglio si adatta alle |
| vostra interfaccia. |
| |
| - Se le operazioni coinvolte possono rassomigliare a quelle di un filesystem, |
| allora potrebbe avere molto più senso la creazione di un nuovo filesystem o |
| dispositivo. Inoltre, questo rende più facile incapsulare la nuova |
| funzionalità in un modulo kernel piuttosto che essere sviluppata nel cuore |
| del kernel. |
| |
| - Se la nuova funzionalità prevede operazioni dove il kernel notifica |
| lo spazio utente su un avvenimento, allora restituire un descrittore |
| di file all'oggetto corrispondente permette allo spazio utente di |
| utilizzare ``poll``/``select``/``epoll`` per ricevere quelle notifiche. |
| - Tuttavia, le operazioni che non si sposano bene con operazioni tipo |
| :manpage:`read(2)`/:manpage:`write(2)` dovrebbero essere implementate |
| come chiamate :manpage:`ioctl(2)`, il che potrebbe portare ad un'API in |
| un qualche modo opaca. |
| |
| - Se dovete esporre solo delle informazioni sul sistema, un nuovo nodo in |
| sysfs (vedere ``Documentation/filesystems/sysfs.rst``) o |
| in procfs potrebbe essere sufficiente. Tuttavia, l'accesso a questi |
| meccanismi richiede che il filesystem sia montato, il che potrebbe non |
| essere sempre vero (per esempio, in ambienti come namespace/sandbox/chroot). |
| Evitate d'aggiungere nuove API in debugfs perché questo non viene |
| considerata un'interfaccia di 'produzione' verso lo spazio utente. |
| - Se l'operazione è specifica ad un particolare file o descrittore, allora |
| potrebbe essere appropriata l'aggiunta di un comando :manpage:`fcntl(2)`. |
| Tuttavia, :manpage:`fcntl(2)` è una chiamata di sistema multiplatrice che |
| nasconde una notevole complessità, quindi è ottima solo quando la nuova |
| funzione assomiglia a quelle già esistenti in :manpage:`fcntl(2)`, oppure |
| la nuova funzionalità è veramente semplice (per esempio, leggere/scrivere |
| un semplice flag associato ad un descrittore di file). |
| - Se l'operazione è specifica ad un particolare processo, allora |
| potrebbe essere appropriata l'aggiunta di un comando :manpage:`prctl(2)`. |
| Come per :manpage:`fcntl(2)`, questa chiamata di sistema è un complesso |
| multiplatore quindi è meglio usarlo per cose molto simili a quelle esistenti |
| nel comando ``prctl`` oppure per leggere/scrivere un semplice flag relativo |
| al processo. |
| |
| |
| Progettare l'API: pianificare le estensioni |
| ------------------------------------------- |
| |
| Una nuova chiamata di sistema diventerà parte dell'API del kernel, e |
| dev'essere supportata per un periodo indefinito. Per questo, è davvero |
| un'ottima idea quella di discutere apertamente l'interfaccia sulla lista |
| di discussione del kernel, ed è altrettanto importante pianificarne eventuali |
| estensioni future. |
| |
| (Nella tabella delle chiamate di sistema sono disseminati esempi dove questo |
| non fu fatto, assieme ai corrispondenti aggiornamenti - |
| ``eventfd``/``eventfd2``, ``dup2``/``dup3``, ``inotify_init``/``inotify_init1``, |
| ``pipe``/``pipe2``, ``renameat``/``renameat2`` --quindi imparate dalla storia |
| del kernel e pianificate le estensioni fin dall'inizio) |
| |
| Per semplici chiamate di sistema che accettano solo un paio di argomenti, |
| il modo migliore di permettere l'estensibilità è quello di includere un |
| argomento *flags* alla chiamata di sistema. Per assicurarsi che i programmi |
| dello spazio utente possano usare in sicurezza *flags* con diverse versioni |
| del kernel, verificate se *flags* contiene un qualsiasi valore sconosciuto, |
| in qual caso rifiutate la chiamata di sistema (con ``EINVAL``):: |
| |
| if (flags & ~(THING_FLAG1 | THING_FLAG2 | THING_FLAG3)) |
| return -EINVAL; |
| |
| (Se *flags* non viene ancora utilizzato, verificate che l'argomento sia zero) |
| |
| Per chiamate di sistema più sofisticate che coinvolgono un numero più grande di |
| argomenti, il modo migliore è quello di incapsularne la maggior parte in una |
| struttura dati che verrà passata per puntatore. Questa struttura potrà |
| funzionare con future estensioni includendo un campo *size*:: |
| |
| struct xyzzy_params { |
| u32 size; /* userspace sets p->size = sizeof(struct xyzzy_params) */ |
| u32 param_1; |
| u64 param_2; |
| u64 param_3; |
| }; |
| |
| Fintanto che un qualsiasi campo nuovo, diciamo ``param_4``, è progettato per |
| offrire il comportamento precedente quando vale zero, allora questo permetterà |
| di gestire un conflitto di versione in entrambe le direzioni: |
| |
| - un vecchio kernel può gestire l'accesso di una versione moderna di un |
| programma in spazio utente verificando che la memoria oltre la dimensione |
| della struttura dati attesa sia zero (in pratica verificare che |
| ``param_4 == 0``). |
| - un nuovo kernel può gestire l'accesso di una versione vecchia di un |
| programma in spazio utente estendendo la struttura dati con zeri (in pratica |
| ``param_4 = 0``). |
| |
| Vedere :manpage:`perf_event_open(2)` e la funzione ``perf_copy_attr()`` (in |
| ``kernel/events/core.c``) per un esempio pratico di questo approccio. |
| |
| |
| Progettare l'API: altre considerazioni |
| -------------------------------------- |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema permette allo spazio utente di fare |
| riferimento ad un oggetto del kernel, allora questa dovrebbe usare un |
| descrittore di file per accesso all'oggetto - non inventatevi nuovi tipi di |
| accesso da spazio utente quando il kernel ha già dei meccanismi e una semantica |
| ben definita per utilizzare i descrittori di file. |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema :manpage:`xyzzy(2)` ritorna un nuovo |
| descrittore di file, allora l'argomento *flags* dovrebbe includere un valore |
| equivalente a ``O_CLOEXEC`` per i nuovi descrittori. Questo rende possibile, |
| nello spazio utente, la chiusura della finestra temporale fra le chiamate a |
| ``xyzzy()`` e ``fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC)``, dove un inaspettato |
| ``fork()`` o ``execve()`` potrebbe trasferire il descrittore al programma |
| eseguito (Comunque, resistete alla tentazione di riutilizzare il valore di |
| ``O_CLOEXEC`` dato che è specifico dell'architettura e fa parte di una |
| enumerazione di flag ``O_*`` che è abbastanza ricca). |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema ritorna un nuovo descrittore di file, |
| dovreste considerare che significato avrà l'uso delle chiamate di sistema |
| della famiglia di :manpage:`poll(2)`. Rendere un descrittore di file pronto |
| per la lettura o la scrittura è il tipico modo del kernel per notificare lo |
| spazio utente circa un evento associato all'oggetto del kernel. |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema :manpage:`xyzzy(2)` ha un argomento |
| che è il percorso ad un file:: |
| |
| int sys_xyzzy(const char __user *path, ..., unsigned int flags); |
| |
| dovreste anche considerare se non sia più appropriata una versione |
| :manpage:`xyzzyat(2)`:: |
| |
| int sys_xyzzyat(int dfd, const char __user *path, ..., unsigned int flags); |
| |
| Questo permette più flessibilità su come lo spazio utente specificherà il file |
| in questione; in particolare, permette allo spazio utente di richiedere la |
| funzionalità su un descrittore di file già aperto utilizzando il *flag* |
| ``AT_EMPTY_PATH``, in pratica otterremmo gratuitamente l'operazione |
| :manpage:`fxyzzy(3)`:: |
| |
| - xyzzyat(AT_FDCWD, path, ..., 0) is equivalent to xyzzy(path,...) |
| - xyzzyat(fd, "", ..., AT_EMPTY_PATH) is equivalent to fxyzzy(fd, ...) |
| |
| (Per maggiori dettagli sulla logica delle chiamate \*at(), leggete la pagina |
| man :manpage:`openat(2)`; per un esempio di AT_EMPTY_PATH, leggere la pagina |
| man :manpage:`fstatat(2)`). |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema :manpage:`xyzzy(2)` prevede un parametro |
| per descrivere uno scostamento all'interno di un file, usate ``loff_t`` come |
| tipo cosicché scostamenti a 64-bit potranno essere supportati anche su |
| architetture a 32-bit. |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema :manpage:`xyzzy(2)` prevede l'uso di |
| funzioni riservate, allora dev'essere gestita da un opportuno bit di privilegio |
| (verificato con una chiamata a ``capable()``), come descritto nella pagina man |
| :manpage:`capabilities(7)`. Scegliete un bit di privilegio già esistente per |
| gestire la funzionalità associata, ma evitate la combinazione di diverse |
| funzionalità vagamente collegate dietro lo stesso bit, in quanto va contro il |
| principio di *capabilities* di separare i poteri di root. In particolare, |
| evitate di aggiungere nuovi usi al fin-troppo-generico privilegio |
| ``CAP_SYS_ADMIN``. |
| |
| Se la vostra nuova chiamata di sistema :manpage:`xyzzy(2)` manipola altri |
| processi oltre a quello chiamato, allora dovrebbe essere limitata (usando |
| la chiamata ``ptrace_may_access()``) di modo che solo un processo chiamante |
| con gli stessi permessi del processo in oggetto, o con i necessari privilegi, |
| possa manipolarlo. |
| |
| Infine, state attenti che in alcune architetture non-x86 la vita delle chiamate |
| di sistema con argomenti a 64-bit viene semplificata se questi argomenti |
| ricadono in posizioni dispari (pratica, i parametri 1, 3, 5); questo permette |
| l'uso di coppie contigue di registri a 32-bit. (Questo non conta se gli |
| argomenti sono parte di una struttura dati che viene passata per puntatore). |
| |
| |
| Proporre l'API |
| -------------- |
| |
| Al fine di rendere le nuove chiamate di sistema di facile revisione, è meglio |
| che dividiate le modifiche i pezzi separati. Questi dovrebbero includere |
| almeno le seguenti voci in *commit* distinti (ognuno dei quali sarà descritto |
| più avanti): |
| |
| - l'essenza dell'implementazione della chiamata di sistema, con i prototipi, |
| i numeri generici, le modifiche al Kconfig e l'implementazione *stub* di |
| ripiego. |
| - preparare la nuova chiamata di sistema per un'architettura specifica, |
| solitamente x86 (ovvero tutti: x86_64, x86_32 e x32). |
| - un programma di auto-verifica da mettere in ``tools/testing/selftests/`` |
| che mostri l'uso della chiamata di sistema. |
| - una bozza di pagina man per la nuova chiamata di sistema. Può essere |
| scritta nell'email di presentazione, oppure come modifica vera e propria |
| al repositorio delle pagine man. |
| |
| Le proposte di nuove chiamate di sistema, come ogni altro modifica all'API del |
| kernel, deve essere sottomessa alla lista di discussione |
| linux-api@vger.kernel.org. |
| |
| |
| Implementazione di chiamate di sistema generiche |
| ------------------------------------------------ |
| |
| Il principale punto d'accesso alla vostra nuova chiamata di sistema |
| :manpage:`xyzzy(2)` verrà chiamato ``sys_xyzzy()``; ma, piuttosto che in modo |
| esplicito, lo aggiungerete tramite la macro ``SYSCALL_DEFINEn``. La 'n' |
| indica il numero di argomenti della chiamata di sistema; la macro ha come |
| argomento il nome della chiamata di sistema, seguito dalle coppie (tipo, nome) |
| per definire i suoi parametri. L'uso di questa macro permette di avere |
| i metadati della nuova chiamata di sistema disponibili anche per altri |
| strumenti. |
| |
| Il nuovo punto d'accesso necessita anche del suo prototipo di funzione in |
| ``include/linux/syscalls.h``, marcato come asmlinkage di modo da abbinargli |
| il modo in cui quelle chiamate di sistema verranno invocate:: |
| |
| asmlinkage long sys_xyzzy(...); |
| |
| Alcune architetture (per esempio x86) hanno le loro specifiche tabelle di |
| chiamate di sistema (syscall), ma molte altre architetture condividono una |
| tabella comune di syscall. Aggiungete alla lista generica la vostra nuova |
| chiamata di sistema aggiungendo un nuovo elemento alla lista in |
| ``include/uapi/asm-generic/unistd.h``:: |
| |
| #define __NR_xyzzy 292 |
| __SYSCALL(__NR_xyzzy, sys_xyzzy) |
| |
| Aggiornate anche il contatore __NR_syscalls di modo che sia coerente con |
| l'aggiunta della nuove chiamate di sistema; va notato che se più di una nuova |
| chiamata di sistema viene aggiunga nella stessa finestra di sviluppo, il numero |
| della vostra nuova syscall potrebbe essere aggiustato al fine di risolvere i |
| conflitti. |
| |
| Il file ``kernel/sys_ni.c`` fornisce le implementazioni *stub* di ripiego che |
| ritornano ``-ENOSYS``. Aggiungete la vostra nuova chiamata di sistema anche |
| qui:: |
| |
| COND_SYSCALL(xyzzy); |
| |
| La vostra nuova funzionalità del kernel, e la chiamata di sistema che la |
| controlla, dovrebbero essere opzionali. Quindi, aggiungete un'opzione |
| ``CONFIG`` (solitamente in ``init/Kconfig``). Come al solito per le nuove |
| opzioni ``CONFIG``: |
| |
| - Includete una descrizione della nuova funzionalità e della chiamata di |
| sistema che la controlla. |
| - Rendete l'opzione dipendente da EXPERT se dev'essere nascosta agli utenti |
| normali. |
| - Nel Makefile, rendere tutti i nuovi file sorgenti, che implementano la |
| nuova funzionalità, dipendenti dall'opzione CONFIG (per esempio |
| ``obj-$(CONFIG_XYZZY_SYSCALL) += xyzzy.o``). |
| - Controllate due volte che sia possibile generare il kernel con la nuova |
| opzione CONFIG disabilitata. |
| |
| Per riassumere, vi serve un *commit* che includa: |
| |
| - un'opzione ``CONFIG``per la nuova funzione, normalmente in ``init/Kconfig`` |
| - ``SYSCALL_DEFINEn(xyzzy, ...)`` per il punto d'accesso |
| - il corrispondente prototipo in ``include/linux/syscalls.h`` |
| - un elemento nella tabella generica in ``include/uapi/asm-generic/unistd.h`` |
| - *stub* di ripiego in ``kernel/sys_ni.c`` |
| |
| |
| Implementazione delle chiamate di sistema x86 |
| --------------------------------------------- |
| |
| Per collegare la vostra nuova chiamate di sistema alle piattaforme x86, |
| dovete aggiornate la tabella principale di syscall. Assumendo che la vostra |
| nuova chiamata di sistema non sia particolarmente speciale (vedere sotto), |
| dovete aggiungere un elemento *common* (per x86_64 e x32) in |
| arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl:: |
| |
| 333 common xyzzy sys_xyzzy |
| |
| e un elemento per *i386* ``arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl``:: |
| |
| 380 i386 xyzzy sys_xyzzy |
| |
| Ancora una volta, questi numeri potrebbero essere cambiati se generano |
| conflitti durante la finestra di integrazione. |
| |
| |
| Chiamate di sistema compatibili (generico) |
| ------------------------------------------ |
| |
| Per molte chiamate di sistema, la stessa implementazione a 64-bit può essere |
| invocata anche quando il programma in spazio utente è a 32-bit; anche se la |
| chiamata di sistema include esplicitamente un puntatore, questo viene gestito |
| in modo trasparente. |
| |
| Tuttavia, ci sono un paio di situazione dove diventa necessario avere un |
| livello di gestione della compatibilità per risolvere le differenze di |
| dimensioni fra 32-bit e 64-bit. |
| |
| Il primo caso è quando un kernel a 64-bit supporta anche programmi in spazio |
| utente a 32-bit, perciò dovrà ispezionare aree della memoria (``__user``) che |
| potrebbero contenere valori a 32-bit o a 64-bit. In particolar modo, questo |
| è necessario quando un argomento di una chiamata di sistema è: |
| |
| - un puntatore ad un puntatore |
| - un puntatore ad una struttura dati contenente a sua volta un puntatore |
| ( ad esempio ``struct iovec __user *``) |
| - un puntatore ad un tipo intero di dimensione variabile (``time_t``, |
| ``off_t``, ``long``, ...) |
| - un puntatore ad una struttura dati contenente un tipo intero di dimensione |
| variabile. |
| |
| Il secondo caso che richiede un livello di gestione della compatibilità è |
| quando uno degli argomenti di una chiamata a sistema è esplicitamente un tipo |
| a 64-bit anche su architetture a 32-bit, per esempio ``loff_t`` o ``__u64``. |
| In questo caso, un valore che arriva ad un kernel a 64-bit da un'applicazione |
| a 32-bit verrà diviso in due valori a 32-bit che dovranno essere riassemblati |
| in questo livello di compatibilità. |
| |
| (Da notare che non serve questo livello di compatibilità per argomenti che |
| sono puntatori ad un tipo esplicitamente a 64-bit; per esempio, in |
| :manpage:`splice(2)` l'argomento di tipo ``loff_t __user *`` non necessita |
| di una chiamata di sistema ``compat_``) |
| |
| La versione compatibile della nostra chiamata di sistema si chiamerà |
| ``compat_sys_xyzzy()``, e viene aggiunta utilizzando la macro |
| ``COMPAT_SYSCALL_DEFINEn()`` (simile a SYSCALL_DEFINEn). Questa versione |
| dell'implementazione è parte del kernel a 64-bit ma accetta parametri a 32-bit |
| che trasformerà secondo le necessità (tipicamente, la versione |
| ``compat_sys_`` converte questi valori nello loro corrispondente a 64-bit e |
| può chiamare la versione ``sys_`` oppure invocare una funzione che implementa |
| le parti comuni). |
| |
| Il punto d'accesso *compat* deve avere il corrispondente prototipo di funzione |
| in ``include/linux/compat.h``, marcato come asmlinkage di modo da abbinargli |
| il modo in cui quelle chiamate di sistema verranno invocate:: |
| |
| asmlinkage long compat_sys_xyzzy(...); |
| |
| Se la chiamata di sistema prevede una struttura dati organizzata in modo |
| diverso per sistemi a 32-bit e per quelli a 64-bit, diciamo |
| ``struct xyzzy_args``, allora il file d'intestazione |
| ``then the include/linux/compat.h`` deve includere la sua versione |
| *compatibile* (``struct compat_xyzzy_args``); ogni variabile con |
| dimensione variabile deve avere il proprio tipo ``compat_`` corrispondente |
| a quello in ``struct xyzzy_args``. La funzione ``compat_sys_xyzzy()`` |
| può usare la struttura ``compat_`` per analizzare gli argomenti ricevuti |
| da una chiamata a 32-bit. |
| |
| Per esempio, se avete i seguenti campi:: |
| |
| struct xyzzy_args { |
| const char __user *ptr; |
| __kernel_long_t varying_val; |
| u64 fixed_val; |
| /* ... */ |
| }; |
| |
| nella struttura ``struct xyzzy_args``, allora la struttura |
| ``struct compat_xyzzy_args`` dovrebbe avere:: |
| |
| struct compat_xyzzy_args { |
| compat_uptr_t ptr; |
| compat_long_t varying_val; |
| u64 fixed_val; |
| /* ... */ |
| }; |
| |
| La lista generica delle chiamate di sistema ha bisogno di essere |
| aggiustata al fine di permettere l'uso della versione *compatibile*; |
| la voce in ``include/uapi/asm-generic/unistd.h`` dovrebbero usare |
| ``__SC_COMP`` piuttosto di ``__SYSCALL``:: |
| |
| #define __NR_xyzzy 292 |
| __SC_COMP(__NR_xyzzy, sys_xyzzy, compat_sys_xyzzy) |
| |
| Riassumendo, vi serve: |
| |
| - un ``COMPAT_SYSCALL_DEFINEn(xyzzy, ...)`` per il punto d'accesso |
| *compatibile* |
| - un prototipo in ``include/linux/compat.h`` |
| - (se necessario) una struttura di compatibilità a 32-bit in |
| ``include/linux/compat.h`` |
| - una voce ``__SC_COMP``, e non ``__SYSCALL``, in |
| ``include/uapi/asm-generic/unistd.h`` |
| |
| Compatibilità delle chiamate di sistema (x86) |
| --------------------------------------------- |
| |
| Per collegare una chiamata di sistema, su un'architettura x86, con la sua |
| versione *compatibile*, è necessario aggiustare la voce nella tabella |
| delle syscall. |
| |
| Per prima cosa, la voce in ``arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl`` prende |
| un argomento aggiuntivo per indicare che un programma in spazio utente |
| a 32-bit, eseguito su un kernel a 64-bit, dovrebbe accedere tramite il punto |
| d'accesso compatibile:: |
| |
| 380 i386 xyzzy sys_xyzzy __ia32_compat_sys_xyzzy |
| |
| Secondo, dovete capire cosa dovrebbe succedere alla nuova chiamata di sistema |
| per la versione dell'ABI x32. Qui C'è una scelta da fare: gli argomenti |
| possono corrisponde alla versione a 64-bit o a quella a 32-bit. |
| |
| Se c'è un puntatore ad un puntatore, la decisione è semplice: x32 è ILP32, |
| quindi gli argomenti dovrebbero corrispondere a quelli a 32-bit, e la voce in |
| ``arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl`` sarà divisa cosicché i programmi |
| x32 eseguano la chiamata *compatibile*:: |
| |
| 333 64 xyzzy sys_xyzzy |
| ... |
| 555 x32 xyzzy __x32_compat_sys_xyzzy |
| |
| Se non ci sono puntatori, allora è preferibile riutilizzare la chiamata di |
| sistema a 64-bit per l'ABI x32 (e di conseguenza la voce in |
| arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl rimane immutata). |
| |
| In ambo i casi, dovreste verificare che i tipi usati dagli argomenti |
| abbiano un'esatta corrispondenza da x32 (-mx32) al loro equivalente a |
| 32-bit (-m32) o 64-bit (-m64). |
| |
| |
| Chiamate di sistema che ritornano altrove |
| ----------------------------------------- |
| |
| Nella maggior parte delle chiamate di sistema, al termine della loro |
| esecuzione, i programmi in spazio utente riprendono esattamente dal punto |
| in cui si erano interrotti -- quindi dall'istruzione successiva, con lo |
| stesso *stack* e con la maggior parte del registri com'erano stati |
| lasciati prima della chiamata di sistema, e anche con la stessa memoria |
| virtuale. |
| |
| Tuttavia, alcune chiamata di sistema fanno le cose in modo differente. |
| Potrebbero ritornare ad un punto diverso (``rt_sigreturn``) o cambiare |
| la memoria in spazio utente (``fork``/``vfork``/``clone``) o perfino |
| l'architettura del programma (``execve``/``execveat``). |
| |
| Per permettere tutto ciò, l'implementazione nel kernel di questo tipo di |
| chiamate di sistema potrebbero dover salvare e ripristinare registri |
| aggiuntivi nello *stack* del kernel, permettendo così un controllo completo |
| su dove e come l'esecuzione dovrà continuare dopo l'esecuzione della |
| chiamata di sistema. |
| |
| Queste saranno specifiche per ogni architettura, ma tipicamente si definiscono |
| dei punti d'accesso in *assembly* per salvare/ripristinare i registri |
| aggiuntivi e quindi chiamare il vero punto d'accesso per la chiamata di |
| sistema. |
| |
| Per l'architettura x86_64, questo è implementato come un punto d'accesso |
| ``stub_xyzzy`` in ``arch/x86/entry/entry_64.S``, e la voce nella tabella |
| di syscall (``arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl``) verrà corretta di |
| conseguenza:: |
| |
| 333 common xyzzy stub_xyzzy |
| |
| L'equivalente per programmi a 32-bit eseguiti su un kernel a 64-bit viene |
| normalmente chiamato ``stub32_xyzzy`` e implementato in |
| ``arch/x86/entry/entry_64_compat.S`` con la corrispondente voce nella tabella |
| di syscall ``arch/x86/entry/syscalls/syscall_32.tbl`` corretta nel |
| seguente modo:: |
| |
| 380 i386 xyzzy sys_xyzzy stub32_xyzzy |
| |
| Se una chiamata di sistema necessita di un livello di compatibilità (come |
| nella sezione precedente), allora la versione ``stub32_`` deve invocare |
| la versione ``compat_sys_`` piuttosto che quella nativa a 64-bit. In aggiunta, |
| se l'implementazione dell'ABI x32 è diversa da quella x86_64, allora la sua |
| voce nella tabella di syscall dovrà chiamare uno *stub* che invoca la versione |
| ``compat_sys_``, |
| |
| Per completezza, sarebbe carino impostare una mappatura cosicché |
| *user-mode* Linux (UML) continui a funzionare -- la sua tabella di syscall |
| farà riferimento a stub_xyzzy, ma UML non include l'implementazione |
| in ``arch/x86/entry/entry_64.S`` (perché UML simula i registri eccetera). |
| Correggerlo è semplice, basta aggiungere una #define in |
| ``arch/x86/um/sys_call_table_64.c``:: |
| |
| #define stub_xyzzy sys_xyzzy |
| |
| |
| Altri dettagli |
| -------------- |
| |
| La maggior parte dei kernel tratta le chiamate di sistema allo stesso modo, |
| ma possono esserci rare eccezioni per le quali potrebbe essere necessario |
| l'aggiornamento della vostra chiamata di sistema. |
| |
| Il sotto-sistema di controllo (*audit subsystem*) è uno di questi casi |
| speciali; esso include (per architettura) funzioni che classificano alcuni |
| tipi di chiamate di sistema -- in particolare apertura dei file |
| (``open``/``openat``), esecuzione dei programmi (``execve``/``exeveat``) |
| oppure multiplatori di socket (``socketcall``). Se la vostra nuova chiamata |
| di sistema è simile ad una di queste, allora il sistema di controllo dovrebbe |
| essere aggiornato. |
| |
| Più in generale, se esiste una chiamata di sistema che è simile alla vostra, |
| vale la pena fare una ricerca con ``grep`` su tutto il kernel per la chiamata |
| di sistema esistente per verificare che non ci siano altri casi speciali. |
| |
| |
| Verifica |
| -------- |
| |
| Una nuova chiamata di sistema dev'essere, ovviamente, provata; è utile fornire |
| ai revisori un programma in spazio utente che mostri l'uso della chiamata di |
| sistema. Un buon modo per combinare queste cose è quello di aggiungere un |
| semplice programma di auto-verifica in una nuova cartella in |
| ``tools/testing/selftests/``. |
| |
| Per una nuova chiamata di sistema, ovviamente, non ci sarà alcuna funzione |
| in libc e quindi il programma di verifica dovrà invocarla usando ``syscall()``; |
| inoltre, se la nuova chiamata di sistema prevede un nuova struttura dati |
| visibile in spazio utente, il file d'intestazione necessario dev'essere |
| installato al fine di compilare il programma. |
| |
| Assicuratevi che il programma di auto-verifica possa essere eseguito |
| correttamente su tutte le architetture supportate. Per esempio, verificate che |
| funzioni quando viene compilato per x86_64 (-m64), x86_32 (-m32) e x32 (-mx32). |
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| Al fine di una più meticolosa ed estesa verifica della nuova funzionalità, |
| dovreste considerare l'aggiunta di nuove verifica al progetto 'Linux Test', |
| oppure al progetto xfstests per cambiamenti relativi al filesystem. |
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| - https://linux-test-project.github.io/ |
| - git://git.kernel.org/pub/scm/fs/xfs/xfstests-dev.git |
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| Pagine man |
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| Tutte le nuove chiamate di sistema dovrebbero avere una pagina man completa, |
| idealmente usando i marcatori groff, ma anche il puro testo può andare. Se |
| state usando groff, è utile che includiate nella email di presentazione una |
| versione già convertita in formato ASCII: semplificherà la vita dei revisori. |
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| Le pagine man dovrebbero essere in copia-conoscenza verso |
| linux-man@vger.kernel.org |
| Per maggiori dettagli, leggere |
| https://www.kernel.org/doc/man-pages/patches.html |
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| Non invocate chiamate di sistema dal kernel |
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| Le chiamate di sistema sono, come già detto prima, punti di interazione fra |
| lo spazio utente e il kernel. Perciò, le chiamate di sistema come |
| ``sys_xyzzy()`` o ``compat_sys_xyzzy()`` dovrebbero essere chiamate solo dallo |
| spazio utente attraverso la tabella syscall, ma non da nessun altro punto nel |
| kernel. Se la nuova funzionalità è utile all'interno del kernel, per esempio |
| dev'essere condivisa fra una vecchia e una nuova chiamata di sistema o |
| dev'essere utilizzata da una chiamata di sistema e la sua variante compatibile, |
| allora dev'essere implementata come una funzione di supporto |
| (*helper function*) (per esempio ``kern_xyzzy()``). Questa funzione potrà |
| essere chiamata dallo *stub* (``sys_xyzzy()``), dalla variante compatibile |
| (``compat_sys_xyzzy()``), e/o da altri parti del kernel. |
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| Sui sistemi x86 a 64-bit, a partire dalla versione v4.17 è un requisito |
| fondamentale quello di non invocare chiamate di sistema all'interno del kernel. |
| Esso usa una diversa convenzione per l'invocazione di chiamate di sistema dove |
| ``struct pt_regs`` viene decodificata al volo in una funzione che racchiude |
| la chiamata di sistema la quale verrà eseguita successivamente. |
| Questo significa che verranno passati solo i parametri che sono davvero |
| necessari ad una specifica chiamata di sistema, invece che riempire ogni volta |
| 6 registri del processore con contenuti presi dallo spazio utente (potrebbe |
| causare seri problemi nella sequenza di chiamate). |
| |
| Inoltre, le regole su come i dati possano essere usati potrebbero differire |
| fra il kernel e l'utente. Questo è un altro motivo per cui invocare |
| ``sys_xyzzy()`` è generalmente una brutta idea. |
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| Eccezioni a questa regola vengono accettate solo per funzioni d'architetture |
| che surclassano quelle generiche, per funzioni d'architettura di compatibilità, |
| o per altro codice in arch/ |
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| Riferimenti e fonti |
| ------------------- |
| |
| - Articolo di Michael Kerris su LWN sull'uso dell'argomento flags nelle |
| chiamate di sistema: https://lwn.net/Articles/585415/ |
| - Articolo di Michael Kerris su LWN su come gestire flag sconosciuti in |
| una chiamata di sistema: https://lwn.net/Articles/588444/ |
| - Articolo di Jake Edge su LWN che descrive i limiti degli argomenti a 64-bit |
| delle chiamate di sistema: https://lwn.net/Articles/311630/ |
| - Una coppia di articoli di David Drysdale che descrivono i dettagli del |
| percorso implementativo di una chiamata di sistema per la versione v3.14: |
| |
| - https://lwn.net/Articles/604287/ |
| - https://lwn.net/Articles/604515/ |
| |
| - Requisiti specifici alle architetture sono discussi nella pagina man |
| :manpage:`syscall(2)` : |
| http://man7.org/linux/man-pages/man2/syscall.2.html#NOTES |
| - Collezione di email di Linux Torvalds sui problemi relativi a ``ioctl()``: |
| http://yarchive.net/comp/linux/ioctl.html |
| - "Come non inventare interfacce del kernel", Arnd Bergmann, |
| http://www.ukuug.org/events/linux2007/2007/papers/Bergmann.pdf |
| - Articolo di Michael Kerris su LWN sull'evitare nuovi usi di CAP_SYS_ADMIN: |
| https://lwn.net/Articles/486306/ |
| - Raccomandazioni da Andrew Morton circa il fatto che tutte le informazioni |
| su una nuova chiamata di sistema dovrebbero essere contenute nello stesso |
| filone di discussione di email: https://lkml.org/lkml/2014/7/24/641 |
| - Raccomandazioni da Michael Kerrisk circa il fatto che le nuove chiamate di |
| sistema dovrebbero avere una pagina man: https://lkml.org/lkml/2014/6/13/309 |
| - Consigli da Thomas Gleixner sul fatto che il collegamento all'architettura |
| x86 dovrebbe avvenire in un *commit* differente: |
| https://lkml.org/lkml/2014/11/19/254 |
| - Consigli da Greg Kroah-Hartman circa la bontà d'avere una pagina man e un |
| programma di auto-verifica per le nuove chiamate di sistema: |
| https://lkml.org/lkml/2014/3/19/710 |
| - Discussione di Michael Kerrisk sulle nuove chiamate di sistema contro |
| le estensioni :manpage:`prctl(2)`: https://lkml.org/lkml/2014/6/3/411 |
| - Consigli da Ingo Molnar che le chiamate di sistema con più argomenti |
| dovrebbero incapsularli in una struttura che includa un argomento |
| *size* per garantire l'estensibilità futura: |
| https://lkml.org/lkml/2015/7/30/117 |
| - Un certo numero di casi strani emersi dall'uso (riuso) dei flag O_*: |
| |
| - commit 75069f2b5bfb ("vfs: renumber FMODE_NONOTIFY and add to uniqueness |
| check") |
| - commit 12ed2e36c98a ("fanotify: FMODE_NONOTIFY and __O_SYNC in sparc |
| conflict") |
| - commit bb458c644a59 ("Safer ABI for O_TMPFILE") |
| |
| - Discussion from Matthew Wilcox about restrictions on 64-bit arguments: |
| https://lkml.org/lkml/2008/12/12/187 |
| - Raccomandazioni da Greg Kroah-Hartman sul fatto che i flag sconosciuti dovrebbero |
| essere controllati: https://lkml.org/lkml/2014/7/17/577 |
| - Raccomandazioni da Linus Torvalds che le chiamate di sistema x32 dovrebbero |
| favorire la compatibilità con le versioni a 64-bit piuttosto che quelle a 32-bit: |
| https://lkml.org/lkml/2011/8/31/244 |