fork() 通过使用 svc 调用实现

Question

我实现了系统调用宏来调用软件中断调用。它对许多系统调用都运行良好。但是，它不适用于 fork()。 return pid 对于父进程和子进程都是相同的。片段如下：

#define SYSCALL0(N) ({                                          \
    register int ip asm("ip") = N;                              \
    register int r0 asm("r0");                                  \
    asm volatile("swi 0x80" : "=r"(r0) : "r"(ip) : "memory");   \
    r0;                                                         \
})

int main(int argc, char * argv[]) {
   NSLog(@"--beginning of program\n");
    int counter = 0;
    pid_t pid = SYSCALL0(2);
    if (pid == 0) {
        NSLog(@"pid = %d", getpid());
        // child process
        for (int i = 0; i < 3; ++i)
            NSLog(@"child process: counter=%d\n", ++counter);
    }
    else if (pid > 0)  {
        NSLog(@"pid = %d", getpid());
        // parent process
        for (int i = 0; i < 3; ++i)
            NSLog(@"parent process: counter=%d\n", ++counter);
    }
    else {
        // fork failed
        NSLog(@"fork() failed!\n");
        return 1;
    }
    NSLog(@"--end of program--\n");
}

输出：

2015-10-11 21:29:43.666 Training[2564:907] --beginning of program
2015-10-11 21:29:43.669 Training[2564:907] pid = 2650
2015-10-11 21:29:43.670 Training[2564:907] parent process: counter=1
2015-10-11 21:29:43.670 Training[2564:907] parent process: counter=2
2015-10-11 21:29:43.669 Training[2564:907] pid = 2650
2015-10-11 21:29:43.671 Training[2564:907] parent process: counter=3
2015-10-11 21:29:43.671 Training[2564:907] --end of program--
2015-10-11 21:29:43.671 Training[2564:907] parent process: counter=1
2015-10-11 21:29:43.672 Training[2564:907] parent process: counter=2
2015-10-11 21:29:43.673 Training[2564:907] parent process: counter=3
2015-10-11 21:29:43.674 Training[2564:907] --end of program--

测试环境是越狱的iOS（它不会运行在非越狱上）运行ning在armv7上。我想我可能对 swi 调用的 return 做得不够，所以它不能 return 0 来指示子进程。我错过了什么？如何让它正常工作？

Answer 1

你不会那样做系统调用。正如您刚刚注意到的，系统调用的用户空间包装器所做的工作远不止于此。因此，要么找到适用于您的操作系统的源代码，弄清楚系统调用是如何包装的并执行相同的操作，要么只使用为您提供的方便的包装器。

我很确定 iOS 仍然以 BSD 方式进行系统调用。我碰巧知道 fork 使用两个 return 值系统调用接口，一个寄存器包含进程是否为子进程，另一个寄存器包含 return 值。

此外，您的包装器可能没有正确处理错误（这通常是通过您必须专门处理的标志发出的）。并且至少一些操作系统（不知道 iOS 是否是其中之一）确切地知道哪些寄存器保存在系统调用包装器中并且不会费心保存它们，因此像这样内联系统调用可能会破坏您的寄存器。

Answer 2

我明白了。事实证明，在 svc 调用之后，如果后续代码是子代码或父代码，r1 将设置为指示符。代码段更改如下：

#include <dlfcn.h>
int svc_fork() {
    register int r3 asm("r3") = (int)dlsym(RTLD_DEFAULT, "_current_pid");
    register int r12 asm("r12") = 2;
    register int r1 asm("r1") = 1;
    register int r0 asm("r0");
    asm volatile("swi   0x80                        \n"
                 "cmp   r1, #0                      \n"
                 "beq   Lparent                     \n"
                 "mov   r0, #0                      \n"
                 "str r0, [r3]                      \n"
                 "Lparent:                          \n"
                 : "=r"(r0)
                 : "r"(r1), "r"(r12), "r"(r3)
                 : "memory");
    return r0;
}

fork() 通过使用 svc 调用实现

fork() implementation by using svc call

ios

c

fork

inline-assembly