部门的培训课程有一个实验，要求是这样的：在内核中增加一个系统调用，获取系统启动以来，经过了多少 tick（jiffies），根据内核配置换算成毫秒。
环境为ARM64 + Linux 5.14-rc4（如果之前是按照教程用git clone下载了最新版本的内核代码，那么版本就是一样的，无须担心；你也可以查看内核代码顶层目录下的Makefile的前几行判断内核版本）。不同的架构以及内核版本，过程不一定完全相同，请注意。
本文分成三个部分，分别对应该实验的三个步骤：添加系统调用、编译与文件传输、patch提交。
添加系统调用
首先要明确，添加一个系统调用可以分为三个部分：添加系统调用号、添加函数声明、函数实现。
添加系统调用号
内核代码中有关于添加系统调用的文档（./Documentation/process/adding-syscalls.rst），其中Generic System Call Implementation一节有提到（下文中的xyzzy是添加的系统调用名）：
Some architectures (e.g. x86) have their own architecture-specific syscall tables, but several other architectures share a generic syscall table. Add your new syscall to the generic list by adding an entry to the list in
include/uapi/asm-generic/unistd.h::#define __NR_xyzzy 292 __SYSCALL(__NR_xyzzy, sys_xyzzy)Also update the __NR_syscalls count to reflect the additional system call……
所以修改include/uapi/asm-generic/unistd.h（其实我也不知道ARM64是否属于上文提到的“other architectures”，但是这么做管用:)。如果有了解这方面的小伙伴，请指教！）：
一直往下翻，翻到最大的系统调用号：
...
#define __NR_landlock_restrict_self 446
__SYSCALL(__NR_landlock_restrict_self, sys_landlock_restrict_self)
#ifdef __ARCH_WANT_MEMFD_SECRET
#define __NR_memfd_secret 447
__SYSCALL(__NR_memfd_secret, sys_memfd_secret)
#endif
#undef __NR_syscalls
#define __NR_syscalls 448
...
当前最大的系统调用号是447，对应sys_memfd_secret这个系统调用。而__NR_syscalls比最大的系统调用号大1，可以看做是系统调用的数量。我们要添加系统调用号，也要根据这样的格式，然后更新__NR_syscalls，让它比我们添加的系统调用号大1，具体过程就不再赘述。
函数声明
之后的步骤就与硬件平台无关了。系统调用的声明都在./include/linux/syscalls.h中添加，随便找个位置：
asmlinkage long sys_getms_sinceboot(unsigned int __user *msecs);
系统调用的格式都是sys_xxxx，xxxx为该系统调用的名字，这里getms_sinceboot就是我们新增系统调用的名字。
函数签名前面有asmlinkage字段，它是一个gcc标签，代表函数读取的参数来自于栈，而非寄存器。
参数中的__user字段表示该参数来自用户空间。执行系统调用的时候系统处于内核空间，而内核空间和用户空间所处的内存地址是不一样的，需要通过copy_to_user()将内核空间的数据拷贝到用户空间。
ps：只有参数是指针类型的时候需要加__user，因为指针类型存储的是地址；
pps：我建议用指针获得返回地址，在需要两个或者更多返回值的情况下，指针的优势就凸显出来了。
这里用msecs这个参数来获取最终结果，我们在用户空间写测试程序的时候，将msecs指针传进系统调用，系统调用经过一系列操作，将数据通过copy_to_user()传递给msecs，最后将msecs打印出来即可得到最终结果。
函数实现
函数实现会根据函数的功能分类，分布在不同的.c文件里。在./include/linux/syscalls.h中，函数实现在同一个.c文件的函数声明是放在一起的，这里我们随便挑一个文件./kernel/signal.c（自己新建一个.c文件添加函数实现也行，但是要把这个文件放进Makefile里，有些麻烦），添加这样一段代码：
/*
* sys_getms_sinceboot - get how many milliseconds have elapsed since boot
* @msecs: return the value of msecs corresponding to jiffies
*/
#include <linux/jiffies.h>
SYSCALL_DEFINE1(getms_sinceboot, unsigned int __user *, msecs)
{
unsigned long kjiffies = get_jiffies_64() - INITIAL_JIFFIES;
unsigned int kmsecs = jiffies_to_msecs(kjiffies);
copy_to_user(msecs, &kmsecs, sizeof(kmsecs));
return 0;
}
这些实现都是通过/include/linux/syscall.h中的SYSCALL_DEFINEx（x可以取0-6）宏来定义的，x为该系统调用的参数数量，SYSCALL_DEFINEx的第一个参数为系统调用名，后面分别是参数类型、参数名。
获取jiffies可以用linux/jiffies.h提供的接口get_jiffies_64()（jiffies_64是64位，关于jiffies请各位自行搜索）。
因为jiffies的初始值并非0，所以需要减去一个初始值，linux/jiffies.h中提供了这个初始值：INITIAL_JIFFIES。
完成以上步骤后，编译即可。
编译与文件传输
内核的编译这里就不再赘述，参考：Qemu虚拟机运行ARM64架构的Linux。
这里说一下测试程序的编译——之前为了编译内核，已经安装过了。用法和gcc相同：
aarch64-linux-gnu-gcc file.c -o file
接下来将文件传输到qemu虚拟机中，首先开启qemu虚拟机。
用ssh连接到Debian，输入命令：
sftp -P 10023 root@localhost
在sftp连接完成之后，输入任何命令都相当于在qemu虚拟机中执行，如果你想在Debian执行命令，就在命令前面加上l，如lls。
然后用put命令将编译好的可执行文件传到qemu虚拟机中（注意Debian当前所在路径），之后执行即可。
patch提交
首先确定你的内核代码里是否有.git目录（用ls -a查看），如果没有，在对内核进行修改之前，在内核代码目录下git init也可以。然后用git branch查看当前所在分支，一般情况下只有master分支。我们先创建一个自己的分支，方便之后生成patch，也方便之后其他功能的开发：
git branch <your_branch_name>
就生成了一个新分支，然后要切换到这个分支：
git checkout <your_branch_name>
对内核的修改结束之后，cd到顶层目录，先将代码提交，步骤如下：
git add . # .表示当前目录下的所有文件，这个命令是将当前目录下所有文件的修改放到暂存区
git commit -m "<your_commit_message>" # 将暂存区的所有修改提交到版本库
git format-patch HEAD~1 # 生成patch，HEAD始终指向当前最新的commit，HEAD~x表示以HEAD之前第x个commit为基准，将之后的所有修改生成patch
随后就得到了patch文件。