Linux系统调用 前言 操作系统——管理计算机硬件与软件资源的软件，是用户和系统交互的操作接口，为它上面运行的程序提供服务。...操作系统内核——操作系统的内核，负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统。一个内核不是一套完整的操作系统。例如Linux。 Linux操作系统——基于Linux内核的操作系统。...极大的提高了系统的安全性 将用户进程隔离，实现内核"保护"，用户进程不允许访问内核数据，也无法使用内核函数。用户访问内核的路径是事先规定好的，只能从规定位置进入内核，而不允许肆意跳入内核。...---- 系统调用的实现 通过软件中断实现。 **软件中断:**它是通过软件指令触发的中断。Linux系统内核响应软件中断，从用户态切换到内核态，执行相应的系统调用。...---- GLIBC库函数 Glibc实现操作系统提供的系统服务，即为系统调用的封装。 每个特定的系统调用对应了至少一个glibc封装的库函数。 多个API也可能只对应同一个系统调用。
在 Linux 中，系统调用是用户空间访问内核的唯一手段﹔除异常和陷入外，它们是内核唯一的合法入口。实际上，其他的像设备文件和/proc之类的方式，最终也还是要通过系统调用进行访问的。...而有趣的是，Linux 提供的系统调用却比大部分操作系统都少得多。 要访问系统调用（在 Linux 中常称作 syscall)，通常通过C库中定义的函数调用来进行。...系统调用在出现错误的时候C库会把错误码写人errno全局变量。通过调用perror()库函数，可以把该变量翻译成用户可以理解的错误字符串。 在 Linux 中，每个系统调用被赋予一个系统调用号。...这样，通过这个独一无二的号就可以关联系统调用。当用户空间的进程执行一个系统调用的时候，这个系统调用号就用来指明到底是要执行哪个系统调用;进程不会提及系统调用的名称。...假设系统调用在内核空间定义为 sys_ioctl，那么该系统调用的用户空间接口为 ioctl Linux kernel-5.18.8 有 440 个系统调用，这些系统调用讲究通用性，一旦固定，很少修改，
系统调用 是 Linux 内核提供的一段代码（函数），其实现了一些特定的功能，用户可以通过 int 0x80 中断（x86 CPU）或者 syscall 指令（x64 CPU）来调用 系统调用。...二、进入系统调用 本文主要介绍的是 x86 CPU 进入系统调用的方式 Linux 提供了 int 0x80 中断来让用户程序进入 系统调用，我们来看看 Linux 对 int 0x80 中断的处理初始化过程...三、系统调用实现 当用户要调用 系统调用 时，需要通过向 eax 寄存器写入要调用的 系统调用 编号。...而 Linux 进入中断处理程序时，会把这些寄存器的值保存到内核栈中，这样 系统调用 就能通过内核栈来获取到参数。...下面我们通过 sys_open() 系统调用来说明一下 系统调用 的运作方式，sys_open() 实现如下： asmlinkage long sys_open(const char *filename
1， Linux系统调用：2.6.19版内核提供了319个系统调用。...我们暂时把API和系统调用等同起来 3， Linux中，每个系统调用对应一个系统调用号，内核维护了一个系统调用表，通过这张表可以找到对应的系统调用函数。...用户态要切换到内核态，操作系统一般是通过中断来完成 3， Linux使用0x80中断作为系统调用的入口，Windows采用0x2E号中断作为系统调用入口 4， 中断是一个硬件或软件发出的请求，要求CPU...三 基于int的Linux的经典系统调用实现（进入正题） 1， 以fork为例 void main(void) { fork(); } 2， 大概流程就是这样：用户调用fork -> ...（2） 在Linux中，用户态和内核态使用的是不同的栈，两者各自负责各自的函数调用。
python3脚本代码如下 # !/usr/bin/python # -.- coding: utf-8 -.- __author__ = 'www.py3st...
系统调用的编号及名称。 https://github.com/torvalds/linux/blob/master/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl 2....系统调用的calling conventions。 http://man7.org/linux/man-pages/man2/syscall.2.html 3. 系统调用的man文档。...http://man7.org/linux/man-pages/dir_section_2.html 4. 系统调用的源码分析。...Linux内核源码分析 - 系统调用 Linux内核源码分析 - 系统调用 . 续 5. 系统调用的相关文章。
2 系统调用过程 http://www.linuxidc.com/Linux/2015-04/116546.htm 系统调用是操作系统提供给用户（应用程序）的一组接口，每个系统调用都有一个对应的系统调用函数来完成相应的工作...根据系统调用表的基地址和系统调用号，得到这个系统调用表里的项，每一个表项都是一个函数指针，把这个函数指针赋给PC , 则实现了跳转到系统调用函数。...声明自己的系统调用函数 在include/linux/syscall.h添加asmlinkage long sys_pk() 用户空间： void pk() { __asm__...说明我添加的系统调用可以使用。 至此，描述系统调用的实现机制和添加一个新的系统调用就完成了。 3 添加自己的系统调用 了解了一个系统调用的执行过程就可以试着添加一个自己的系统调用了： 内核： 1....说明我添加的系统调用可以使用。 至此，描述系统调用的实现机制和添加一个新的系统调用就完成了。
printf 是更高层次的库函数，建立在系统调用之上，实现数据格式化等功能。 因此，本质上还是系统调用起决定性作用。 调用流程 那么，在应用程序内，调用一个系统调用的流程是怎样的呢？...而 库函数 与 系统调用处理函数 之间，由于涉及用户态与内核态的切换，要复杂一些。 Linux 通过 软中断 实现从 用户态 到 内核态 的切换。...内核实现了很多不同的系统调用(提供不同功能)，而 系统调用处理函数 只有一个。 因此，用户进程必须传递一个参数用于区分，这便是 系统调用号 ( system call number )。...在 Linux 中， 系统调用号 一般通过 eax 寄存器 来传递。...； 系统调用处理函数 准备 内核执行栈 ，并保存所有 寄存器 (一般用汇编语言实现)； 系统调用处理函数 根据 系统调用号 调用对应的 C 函数—— 系统调用服务例程 ； 系统调用处理函数 准备 返回值
用户程序 要实现Nachos的系统调用，必须先弄清楚Nachos用户态程序的运行步骤。...系统调用 什么是系统调用 操作系统作为硬件与用户之间的接口，需要为用户提供一些简单易用的服务，包括命令接口与程序接口。程序接口由一组系统调用实现。...中断与陷阱 用户态与核心态的转变，只能通过中断实现。发生中断，CPU立即进入核心态。中断是CPU进入核心态的唯一途径。 陷阱是一种由执行指令触发的同步事件，通常用于实现系统调用和异常处理等功能。...Nachos如何实现系统调用 了解完系统调用的有关内容，接下来分析Nachos如何实现的系统调用。 以示例程序add.c为例，Add(42, 23)函数请求系统调用资源。...实现步骤 实验要求实现求减法、乘法，除法、乘方四种系统调用。
image.png image.png 13、与调度相关的系统调用 image.png 14、系统调用在用户空间进程和硬件设备之间添加了一个中间层 image.png 15、中断 image.png...21、虚拟文件系统：VFS 22、IO调度 23、页高速缓存和页回写
本文以x86_64平台为例，分析linux下的系统调用是如何被执行的。...，值为该编号对应的系统调用方法。...到这里，我们基本可以猜测，肯定有个地方是根据系统调用的编号，到数组sys_call_table中找到对应方法，然后调用。...space里对应的系统调用就会被执行了。...有兴趣的可以分析并执行下下面的汇编代码，好好体会下整个系统调用的流程。
check_syscall.zip 随内核版本的变化，会增加一些新的系统调用，但如果glibc没有跟上，则不能直接调用，这个时候可以自己包装一下。...如果想知道内核是否支持某系统调用，先得知道它的系统调用ID号，下面代码即是用来检查是否支持epoll_create1： // 文件名: x.cpp // 编译: g++ -g -o x...Function not implemented perror("epoll_create"); exit(1); } // 走到这里，表示支持该系统调用
什么是系统调用 首先系统调用能做那些事呢？概括来说，大概有下面这些事需要系统调用来实现。 控制硬件：系统调用往往作为硬件资源和用户空间的抽象接口，比如读写文件时用到的write/read调用。...比如 fork、clone、execve、exit等 那为什么一定要用系统调用来访问操作系统的内容呢，其实这可以看做对内核的保护，linux分为用户空间和内核空间，而用户空间是不允许访问内核空间的数据的...那么在用户空间的程序需要访问内核空间的资源时就必须通过系统调用这个中间人来实现。这样可以对用户空间的行为进行限制，只有特定的得到许可的（事先规定的）用户空间行为才能进入内核空间。...要实现系统调用，首先要能从用户空间切换到内核空间，这个切换在IA-32系统上是用汇编指令int $0x80来引发软件中断实现的。这部分内容一般是在C标准库中实现的。...引入 cache 层的目的是为了提高 linux 操作系统对磁盘访问的性能。 Cache 层在内存中缓存了磁盘上的部分数据。
而系统调用的功能是由内核来实现，用户只需要调用接口，无需关心细节，也避免了系统的安全隐患。 方便程序的移植性。...总而言之，我们只需要把系统调用当作一个接口，而这个接口能实现我们的一个功能，既方便又安全。...纯粹从性能上考虑，你应该尽可能地减少系统调用的数量，但是，你必须记住许多 C 函数库中的程序通过系统调用来实现功能。...当一个进程正在运行，遇到读写文件操作，会发生一个中断，中断后系统会把当前用户进程的一些寄存器信息保存在内核堆栈中，接着去处理中断服务程序，这里是要去执行系统调用，Linux 中通过执行 int $0x80...来执行系统调用的中断，但内核实现了很多系统调用，这时需要传递「系统调用号」来指明需要哪个系统调用。
open()系统调用 对文件进行读写之前，必须先打开文件。Linux提供了系统调用open()。...read()系统调用 文件打开后，就能够读文件了。read（）是最基础、最常见的读取文件的机制。...如果文件以O_NONBLOCK模式打开，则文件为非阻塞模式，当文件没有数据可以读时，read系统调用返回-1，并把errno设置为EAGAIN。...系统调用write()时，数据从用户空间的缓冲区中拷贝到了内核空间的缓冲区，但并没有立即把数据写入磁盘中，这称为延迟写。延迟写的问题在于，如果在数据真正写入磁盘之前系统崩溃了，则数据可能丢失。...Linux系统也支持强制文件立即写入磁盘上，这在后面介绍。 close()系统调用 程序完成文件的读写后，调用close函数关闭文件描述符与文件之间的连接，使得文件描述符可以被重用。
在python 中调用系统命令，如果使用subprocess.Popen() 模块，按照命令参数的的形式，可以分两种： 把命令当作字符串传给subprocess.Popen() 把命令保存到一个元组，...同时p.commucincate() 返回一个tuple 值 (stdout_some, stderr_some) = p.communicate(stdin_some).所以，调用subprocess.Popen...多条命令连通： 在linux 下，经常使用管道将多条命令连在一起，前一条指令的执行结果作为后一条指令的输入，使用Popen 也可以实现。 ? 首先，查看test.txt 文件的内容。...然后，子进程pb 的标准输入stdin 用pa.stdout 进行初始化，实现了管道的功能，pa 进程的输出编程了pb进程的输入，最后的输出结果。
与函数调用相比，系统调用的开销要大一些，因为在执行系统调用时，Linux必须从运行用户代码切换到执行内核代码，然后再返回用户代码。...频繁使用系统调用的例子 下面是一个关于文件复制的程序，看起来非常的简单，我们首先使用系统调用来完成文件复制的操作，为了体现频繁的系统调用，程序中将每次读写的数据块大小设为1byte，被复制的文件大小为1M...不使用系统调用的例子 为了体现不使用系统调用的优势，我们再来写一个不使用系统调用的程序： /*copy_system3.c*/ #include #include <stdlib.h...； 如果不可避免的使用了系统调用，那么就充分利用这次系统调用，让它完成尽可能多的工作。...Linux 程序设计(第四版). 人民邮电出版社 https://www.jianshu.com/p/2c60d669c9fb
文章目录 一、系统调用简介 二、进程相关系统调用源码 一、系统调用简介 ---- 在开发应用程序时 , 进行 " 进程创建 " , 调用的 fork() , vfork() , clone() 等函数..., 就是 " 系统调用 " ; " 系统调用 " 是 操作系统 提供的 应用程序 调用 内核功能 的接口 , 如 : 创建进程 , 文件操作 等 ; 系统调用 与 内核 的关系 : 在 应用进程 中调用...fork() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的 sys_fork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 vfork() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的...sys_vfork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 clone() 系统调用 函数 , 实际上调用的是 Linux 内核中的 sys_clone() 函数 ; Linux 内核中的 sys_fork...---- Linux 进程相关 " 系统调用 " 对应的源码在 linux-5.6.18\kernel\fork.c 源码中 ,
Linux系统调用– recv/recvfrom函数详解 功能描述： 从套接字上接收一个消息。对于recvfrom，可同时应用于面向连接的和无连接的套接字。...假如套接字上没有消息可以读取，除了套接字已被设置为非阻塞模式，否则接收调用会等待消息的到来。
文章目录 一、mmap 与 mmap2 系统调用 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 一、mmap 与 mmap2 系统调用 ---- mmap 创建 " 内存映射 " 的 系统调用 有...2 种实现 , mmap 和 mmap2 ; 2 者区别是 : mmap 偏移单位是 " 字节 " , mmap2 偏移单位是 " 页 " , 但是在 arm 64 体系架构中 , 没有实现 mmap2..., 只实现了 mmap 系统调用 ; 二、Linux 内核中的 mmap 系统调用源码 ---- arm64 架构体系中 , 使用 mmap 系统调用 创建 " 内存映射 " , 调用 mmap 系统调用函数...sys_mmap_pgoff 函数 , 继续向下执行 ; mmap 系统调用代码如下 : SYSCALL_DEFINE1(old_mmap, struct mmap_arg_struct __user...return sys_mmap_pgoff(a.addr, a.len, a.prot, a.flags, a.fd, a.offset >> PAGE_SHIFT); } 参考路径 : linux
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