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LinuxLinux系统调用

Linux系统调用 前言 操作系统——管理计算机硬件与软件资源软件,是用户和系统交互操作接口,为它上面运行程序提供服务。...操作系统内核——操作系统内核,负责管理系统进程、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操作系统。例如LinuxLinux操作系统——基于Linux内核操作系统。...Linux运行空间: Linux运行空间:内核空间+用户空间 ---- 内核空间——存放是整个内核代码和所有内核模块,以及内核所维护数据。 用户空间——用户程序代码和数据。...**软件中断:**它是通过软件指令触发中断。Linux系统内核响应软件中断,从用户态切换到内核态,执行相应系统调用。...系统调用表: 内核维护系统调用表,保存系统调用函数起始位置,系统调用号对应该系统调用调用表中偏移量。 ---- 执行系统调用方法 还有系统中断。

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Linux 系统调用

Linux 中,系统调用是用户空间访问内核唯一手段﹔除异常和陷入外,它们是内核唯一合法入口。实际上,其他像设备文件和/proc之类方式,最终也还是要通过系统调用进行访问。...而有趣是,Linux 提供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库中定义函数调用来进行。...通过调用perror()库函数,可以把该变量翻译成用户可以理解错误字符串。 在 Linux 中,每个系统调用被赋予一个系统调用号。这样,通过这个独一无二号就可以关联系统调用。...当用户空间进程执行一个系统调用时候,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,

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    Linux系统调用原理

    一、什么是系统调用 系统调用 跟用户自定义函数一样也是一个函数,不同系统调用 运行在内核态,而用户自定义函数运行在用户态。...系统调用Linux 内核提供一段代码(函数),其实现了一些特定功能,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 本文主要介绍是 x86 CPU 进入系统调用方式 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 中断处理初始化过程...而 Linux 进入中断处理程序时,会把这些寄存器值保存到内核栈中,这样 系统调用 就能通过内核栈来获取到参数。...))) 就是告诉 GCC 所有参数都从栈中读取,而 Linux 进入中断处理上下文时,会把 ebx、ecx、edx、esi、edi、ebp 寄存器值保存到内核栈中,那么 系统调用 就可以从内核栈获取到参数

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    详解Linux系统调用fork()函数

    Linux系统中,fork()是一个非常重要系统调用,它作用是创建一个新进程。...fork()函数本质是在内核中创建一个新进程控制块(PCB),然后将原来进程PCB中大部分内容都复制到新PCB中去,然后让两个进程同时运行。...由于新进程是从原来进程所复制而来,因此新进程会继承原来进程所有资源和信息,包括内存、文件描述符、信号处理方式等。 需要注意是,fork()函数并不保证父进程和子进程执行顺序。...在fork()之后,操作系统可能会先执行父进程,也可能会先执行子进程,这完全取决于系统调度算法。...一般情况下,父进程和子进程之间是相互独立,它们各自运行各自代码,共享只有一部分内存空间,而其他资源则是分别使用

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    linux 系统调用 write 原子性

    一个进程专门负责写 log,其他进程通过域套接或者管道将 log 内容发送给他,他持续阻塞在 epoll_wait 上,直到收到信息,立即写入,但是众所周知,nginx 是调用同一个函数启动所有进程...linux 系统默认使用 O_NONBLOCK 标识打开文件,而 bsd 等 unix 系统则恰恰相反。 3.2....3.3. socket linux 2.6.14 内核对 tcp socket 写操作进行了说明,他并不是原子。...在用户进程中使用互斥锁加锁,内核首先需要从用户态陷入内核态,调用系统调用,操作堆栈,然后进行文件操作,然后清理堆栈,再从内核态回到用户态,这个过程是很慢,而对于用户实现互斥锁,在这个过程中,其他进程是无法进行文件操作...而对于操作系统来说,内核对文件加锁是在系统调用内实现,也就是已经陷入内核态实现,这个过程只需几个汇编指令即可,也无需对堆栈进行操作: mutex_lock: TSL REGISTER, MUTEX

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    详解linux系统调用原理

    printf 是更高层次库函数,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,调用一个系统调用流程是怎样呢?...我们以一个假设系统调用 xyz 为例,介绍一次系统调用所有环节。 ?...如上图,系统调用执行流程如下: 应用程序 代码调用系统调用( xyz ),该函数是一个包装系统调用 库函数 ; 库函数 ( xyz )负责准备向内核传递参数,并触发 软中断 以切换到内核; CPU...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切换,要复杂一些。 Linux 通过 软中断 实现从 用户态 到 内核态 切换。...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。

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    Linux系统调用过程

    1 系统调用作用 系统调用是操作系统提供给用户(应用程序)一组接口,每个系统调用都有一个对应系统调用函数来完成相应工作。用户通过这个接口向操作系统申请服务,如访问硬件,管理进程等等。...,判断出是哪个系统调用,再转到真正系统调用函数,完成相应功能。...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)一组接口,每个系统调用都有一个对应系统调用函数来完成相应工作...声明自己系统调用函数 在include/linux/syscall.h添加asmlinkage long sys_pk() 用户空间:       void pk()   {     __asm__...声明自己系统调用函数 在include/linux/syscall.h添加asmlinkage long sys_pk() 用户空间:       void pk() { __asm__( "

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    Linux 内核 内存管理】mmap 系统调用源码分析 ① ( mmap 与 mmap2 系统调用 | Linux 内核中 mmap 系统调用源码 )

    文章目录 一、mmap 与 mmap2 系统调用 二、Linux 内核中 mmap 系统调用源码 一、mmap 与 mmap2 系统调用 ---- mmap 创建 " 内存映射 " 系统调用 有...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 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 , 执行如下操作 : 先检查..." 偏移 " 是否是 " 内存页大小 " " 整数倍 " , 如果偏移不是内存页大小整数倍 , 返回 -EINVAL 错误 ; 如果偏移是内存页大小整数倍 , 则调用 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 *, arg) { struct

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    Linux被中断系统如何调用详解

    前言 慢系统调用,指的是可能永远无法返回,从而使进程永远阻塞系统调用,比如无客户连接时accept、无输入时read都属于慢速系统调用。...在Linux中,当阻塞于某个慢系统调用进程捕获一个信号,则该系统调用就会被中断,转而执行信号处理函数,这就是被中断系统调用。...然而,当信号处理函数返回时,有可能发生以下情况: 如果信号处理函数是用signal注册系统调用会自动重启,函数不会返回 如果信号处理函数是用sigaction注册 默认情况下,系统调用不会自动重启...,函数将返回失败,同时errno被置为EINTR 只有中断信号SA_RESTART标志有效时,系统调用才会自动重启 下面我们编写代码,分别验证上述几种情形,其中系统调用选择read,中断信号选择SIGALRM...由于对被中断系统调用处理方式差异性,因此对应用程序来说,与被中断系统调用相关问题是: 应用程序无法保证总是知道信号处理函数注册方式,以及是否设置了SA_RESTART标志 可移植代码必须显式处理关键函数出错返回

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    Linux 库函数与系统调用

    一、系统调用 系统调用,我们可以理解是操作系统为用户提供一系列操作接口(API),这些接口提供了对系统硬件设备功能操作。...所有 C 函数库是相同,而各个操作系统系统调用是不同。 函数库调用调用函数库中一个程序,而系统调用调用系统内核服务。...函数库调用是与用户程序相联系,而系统调用是操作系统一个进入点 函数库调用是在用户地址空间执行,而系统调用是在内核地址空间执行 函数库调用运行时间属于「用户」时间,而系统调用运行时间属于「系统」时间...五、正确理解库函数高效于系统调用 首先解释,上述说明库函数性能远高于系统调用前提是,库函数种没有使用系统调用。再来解释下某些包含系统调用库函数,然而其性能确实也要高于系统调用。...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

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    【高级编程】Linux read系统调用

    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内容呢,其实这可以看做对内核保护,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数据...引入 cache 层目的是为了提高 linux 操作系统对磁盘访问性能。 Cache 层在内存中缓存了磁盘上部分数据。...在叶子层最左端第一个页保存着该文件前4096个字节(如果页大小为4096节),接下来页保存着文件第二个4096个字节,依次类推。树中所有中间节点为组织节点,指示某一地址上数据所在页。...此树层次可以从0层到6层,所支持文件大小从0节到16 T 个字节。树根节点指针可以从和文件相关 address_space 对象(该对象保存在和文件关联 inode 对象中)中取得。...缓存目标是任何基于页对象,这包含各种类型文件和各种类型内存映射。为了满足普遍性要求,linux使用定义在linux/fs.h中结构体address_space结构体描述页高速缓存中页面。

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    Linux系统编程:基本IO系统调用

    包括设备文件、管道、先进先出缓冲区、套接等。 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、最常见读取文件机制。...系统调用write()时,数据从用户空间缓冲区中拷贝到了内核空间缓冲区,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。...内核设置了一个时间,在该时间内将内核空间缓冲区上数据写入磁盘,该时间称为"最大存放时效"。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 程序完成文件读写后,调用close函数关闭文件描述符与文件之间连接,使得文件描述符可以被重用。

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    说说Linux系统调用那些事儿

    与函数调用相比,系统调用开销要大一些,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。...减少这种开销一个好办法是,在程序中尽量减少系统调用次数,并且让每次系统调用完成尽可能多工作。 下面我们通过几个简单栗子来说明一下为什么会这样。 ....频繁使用系统调用例子 下面是一个关于文件复制程序,看起来非常简单,我们首先使用系统调用来完成文件复制操作,为了体现频繁系统调用,程序中将每次读写数据块大小设为1byte,被复制文件大小为1M...不使用系统调用例子 为了体现不使用系统调用优势,我们再来写一个不使用系统调用程序: /*copy_system3.c*/ #include #include <stdlib.h...; 如果不可避免使用了系统调用,那么就充分利用这次系统调用,让它完成尽可能多工作。

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    Python调用linux系统命令--使

    在python 中调用系统命令,如果使用subprocess.Popen() 模块,按照命令参数形式,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...env : 字典, 用于指定子进程运行环境,默认是None, 说明子进程继承父进程环境变量。...多条命令连通:      在linux 下,经常使用管道将多条命令连在一起,前一条指令执行结果作为后一条指令输入,使用Popen 也可以实现。 ? 首先,查看test.txt 文件内容。...然后,子进程pb 标准输入stdin 用pa.stdout 进行初始化,实现了管道功能,pa 进程输出编程了pb进程输入,最后输出结果。

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    基于intLinux经典系统调用实现

    先说明两个概念:中断和系统调用 一 系统调用: 是应用程序(运行库也是应用程序一部分)与操作系统内核之间接口,它决定了应用程序是如何和内核打交道。...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请求,要求CPU...三 基于intLinux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  ->

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    Linux 内核】进程管理 ( 系统调用简介 | 进程相关系统调用源码 )

    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 fork() , vfork() , clone() 等函数..., 就是 " 系统调用 " ; " 系统调用 " 是 操作系统 提供 应用程序 调用 内核功能 接口 , 如 : 创建进程 , 文件操作 等 ; 系统调用 与 内核 关系 : 在 应用进程 中调用...fork() 系统调用 函数 , 实际上调用Linux 内核中 sys_fork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 vfork() 系统调用 函数 , 实际上调用Linux 内核中...sys_vfork() 函数 ; 在 应用进程 中调用 clone() 系统调用 函数 , 实际上调用Linux 内核中 sys_clone() 函数 ; Linux 内核中 sys_fork...---- Linux 进程相关 " 系统调用 " 对应源码在 linux-5.6.18\kernel\fork.c 源码中 ,

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