系統(tǒng)調(diào)用(System Call)是操作系統(tǒng)為在用戶態(tài)運(yùn)行的進(jìn)程與硬件設(shè)備(如CPU、磁盤、打印機(jī)等)進(jìn)行交互提供的一組接口。當(dāng)用戶進(jìn)程需要發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí),CPU 通過軟中斷切換到內(nèi)核態(tài)開始執(zhí)行內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)。下面介紹Linux 下三種發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用的方法:
一、通過 glibc 提供的庫函數(shù)
glibc 是 Linux 下使用的開源的標(biāo)準(zhǔn) C 庫,它是 GNU 發(fā)布的 libc 庫,即運(yùn)行時(shí)庫。glibc 為程序員提供豐富的 API(Application Programming Interface),除了例如字符串處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算等用戶態(tài)服務(wù)之外,最重要的是封裝了操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)服務(wù),即系統(tǒng)調(diào)用的封裝。那么glibc提供的系統(tǒng)調(diào)用API與內(nèi)核特定的系統(tǒng)調(diào)用之間的關(guān)系是什么呢?
舉例來說,我們通過 glibc 提供的chmod 函數(shù)來改變文件 etc/passwd 的屬性為 444:
#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <errno.h>#include <stdio.h>int main(){ int rc; rc = chmod("/etc/passwd", 0444); if (rc == -1) fprintf(stderr, "chmod failed, errno = %d/n", errno); else printf("chmod success!/n"); return 0;}在普通用戶下編譯運(yùn)用,輸出結(jié)果為:
chmod failed, errno = 1
上面系統(tǒng)調(diào)用返回的值為-1,說明系統(tǒng)調(diào)用失敗,錯(cuò)誤碼為1,在 /usr/include/asm-generic/errno-base.h 文件中有如下錯(cuò)誤代碼說明:
#define EPERM 1 /* Operation not permitted */
即無權(quán)限進(jìn)行該操作,我們以普通用戶權(quán)限是無法修改 /etc/passwd 文件的屬性的,結(jié)果正確。
二、使用 syscall 直接調(diào)用
使用上面的方法有很多好處,首先你無須知道更多的細(xì)節(jié),如 chmod 系統(tǒng)調(diào)用號,你只需了解 glibc 提供的 API 的原型;其次,該方法具有更好的移植性,你可以很輕松將該程序移植到其他平臺,或者將 glibc 庫換成其它庫,程序只需做少量改動(dòng)。
但有點(diǎn)不足是,如果 glibc 沒有封裝某個(gè)內(nèi)核提供的系統(tǒng)調(diào)用時(shí),我就沒辦法通過上面的方法來調(diào)用該系統(tǒng)調(diào)用。如我自己通過編譯內(nèi)核增加了一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用,這時(shí) glibc 不可能有你新增系統(tǒng)調(diào)用的封裝 API,此時(shí)我們可以利用 glibc 提供的syscall 函數(shù)直接調(diào)用。該函數(shù)定義在 unistd.h 頭文件中,函數(shù)原型如下:
long int syscall (long int sysno, ...)
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