先来简单回顾一下c语言的文件操作，fopen，fread，fwrite，fclose等，我们在linux下简单编写代码实践一下：
系统调用 跟用户自定义函数一样也是一个函数，不同的是 系统调用 运行在内核态，而用户自定义函数运行在用户态。由于某些指令（如设置时钟、关闭/打开中断和I/O操作等）只能运行在内核态，所以操作系统必须提供一种能够进入内核态的方式，系统调用 就是这样的一种机制。
System 系统调用的返回值 , 在不同的系统下是不同的 , 如 Windows , Linux , Mac 的系统调用返回值不同 ;
本文主要用于演示基于 ebpf 技术来实现对于系统调用跟踪和特定条件过滤，实现基于 BCC[1] 的 Python 前端绑定，过程中对于代码的实现进行了详细的解释，可以作为学习 ebpf 技术解决实际问题的参考样例。
文件 I/O 指的是对文件的输入/输出操作，就是对文件的读写操作；Linux 下一切皆文件，文件作为 Linux 系统设计思想的核心理念，在 Linux 系统下显得尤为重要，所以对文件的 I/O 操作既是基础也是最重要的部分。
strace是Linux环境下的一款程序调试工具，用来监察一个应用程序所使用的系统调用及它所接收的系统信息
Linux kernel 2.2之前，（如图）读写数据基本都是使用read系统调用和write系调用，以nginx来说如果一个请求建立，从磁盘的文件到网络连接之间会通过硬件（DMA）---内核层---用户层多次读写系统来完成文件数据的复制传输：从内核层用read系统调用读到用户层，再从用户层用write系统调用写到内核层，每一次用户层到内核层的进行一次上下文转换，这种代价是非常昂贵的。甚至在没有数据变化时这种复制尤其显得多余。如果nginx接受大量并发请求，这种系统调用就会非常频繁，服务器的性能就会下降。
当谈到系统调用（system call）时，我们首先映入脑海的差不多就是软中断、内核态、用户态。开宗明义第一章，我想让大家先要重新认识一下『系统调用』这个词。
在Linux下开发应用程序可以调用两种接口来实现，一种是直接调用系统调用接口，另一种是调用库函数来实现。
在《系统调用分析(1)》Linux内核之旅/张凯捷——系统调用分析（1）中，首先介绍了系统调用的概念，并对早期通过软中断(int 80)来进行系统调用的相关过程进行了分析，最后分析和介绍了为了提高系统调用的响应执行速度的两种机制——vsyscall和vDSO。
我们将在最后一章讨论有关系统调用方面的抢占调度，所以这里有必要对系统调用有个基本的了解。
开门见山的说吧，使用系统调用（例如open()、read()、write()等函数）会影响系统的性能。
系统调用 linux下任何进程针对文件类打开和释放资源大部分 都会涉及到系统调用，这里是针对文件相关的系统调用open和close.linux下open一个文件是返回的是一个文件描述符，这个文件描述符关联一个struct file,struct file是通过文件inode初始化而来；close系统调用把进程关联的fd对应的struct file资源给释放了，同时flush这个struct file对应的inode信息到磁盘。整个open和close操作都是通过system call->vfs->ext4这
翻译自 What Do You Know about Your Linux System?
在学校的时候泛泛读过一遍 apue,其中的部分知识只是有个大概印象，其实我个人对底层技术还是有热情和追求的 哈哈，打算把经典的书籍结合遇到的场景重读一遍，先拿 Linux 文件系统练习下。代码参考的是Linux早期的代码，没有现代内核的高级特性，VFS这部分只有介绍。
在 Linux 中，最直观、最可见的部分就是 文件系统(file system)。下面我们就来一起探讨一下关于 Linux 中国的文件系统，系统调用以及文件系统实现背后的原理和思想。这些思想中有一些来源于 MULTICS，现在已经被 Windows 等其他操作系统使用。Linux 的设计理念就是 小的就是好的(Small is Beautiful) 。虽然 Linux 只是使用了最简单的机制和少量的系统调用，但是 Linux 却提供了强大而优雅的文件系统。
strace用于跟踪程序执行时的系统调用和信号。在Linux中，用户态的进程需要通过系统调用来请求内核态的服务，比如文件操作、网络通信等。strace能够捕获这些调用的详细信息，包括调用的名称、参数和返回值，以及执行这些调用所消耗的时间。
系统调用 是内核提供给应用程序使用的功能函数，由于应用程序一般运行在 用户态，处于用户态的进程有诸多限制（如不能进行 I/O 操作），所以有些功能必须由内核代劳完成。而内核就是通过向应用层提供 系统调用，来完成一些在用户态不能完成的工作。
按照strace官网的描述, strace是一个可用于诊断、调试和教学的Linux用户空间跟踪器。我们用它来监控用户空间进程和内核的交互，比如系统调用、信号传递、进程状态变更等。
Linux 提供了丰富的库函数，涵盖了各种领域，从文件操作到网络编程、图形界面、数学运算等。这些库函数大多数都是标准的 C 库函数，同时也包括一些特定于 Linux 系统的库。
其实他说第二点问题的时候我就已经猜到问题所在了，那不就是远程挂载的磁盘非正常的掉了，然后就会造成这个问题。但是他说 ISCSI 这个玩意的时候我不知道是啥，于是查了一下，有兴趣的同学可以看看这是：https://zhuanlan.zhihu.com/p/60986068，看的出来他是一个网络存储，那么就更加坚定我的想法了，开始指挥解决问题。
In computing, a system call is the programmatic way in which a computer program requests a service from the kernel of the operating system it is executed on. This may include hardware-related services (for example, accessing a hard disk drive), creation and execution of new processes, and communication with integral kernel services such as process scheduling. System calls provide an essential interface between a process and the operating system.
描述:官方介绍 strace是一个可用于诊断、调试和教学的Linux用户空间跟踪器。我们用它来监控用户空间进程和内核的交互，比如系统调用、信号传递、进程状态变更等。其底层的实现方式是基于ptrace特性;
从上图可知，同步 IO 必须等待内核把 IO 操作处理完成后才返回。而异步 IO 不必等待 IO 操作完成，而是向内核发起一个 IO 操作就立刻返回，当内核完成 IO 操作后，会通过信号的方式通知应用程序。
最近在看一些时间管理方面的书，发现其实很多事情都是可以安排清楚，关键在于固定的时间，固定的投入，形成习惯，成为良性循环。
Linux 文件 I/O（Input/Output）基础是 Linux 应用程序开发中的重要组成部分。在 Linux 系统中，文件 I/O 涉及到文件的读取和写入，以及文件描述符、系统调用等概念。以下是 Linux 文件 I/O 的基础知识：
在开始介绍go sys call 库之前先介绍下Linux syscall的几个概念
strace简介 strace常用来跟踪进程执行时的系统调用和所接收的信号。 在Linux世界，进程不能直接访问硬件设备，当进程需要访问硬件设备(比如读取磁盘文件，接收网络数据等等)时，必须由用户态模式切换至内核态模式，通 过系统调用访问硬件设备。strace可以跟踪到一个进程产生的系统调用,包括参数，返回值，执行消耗的时间。 strace参数 -c 统计每一系统调用的所执行的时间,次数和出错的次数等. -d 输出strace关于标准错误的调试信息. -f 跟踪由fork调用所产生的子进程. -
文件描述符 进程每打开一个文件的时候，会获得该文件的文件描述符，而后续的读写操作都把文件描述符作为参数。在用户空间或者内核空间，都是通过文件描述符来唯一地索引一个打开的文件。文件描述符使用int类型表示，文件描述符的范围从0开始，到上限值-1，默认情况下，上限值为1024，也就是说，进程默认情况下最多可以打开1024个文件。负数是不合法的文件描述符，当函数调用出错时，返回的文件描述符为-1。 每个进程都至少包含三个文件描述符： 文件描述符 表示 宏 0 标准输入（stdin） STDIN_FILENO 1
在 Linux 平台上进行开发，IO 操作是一个非常重要的领域，掌握 IO 操作不仅能够提升应用程序的性能，还能够提高系统资源的利用效率。那么，如何才能算得上精通 IO 呢？本文将从几个方面进行详细探讨，包括文件 IO、网络 IO 以及高级 IO 技术。
那是不是所有磁盘的文件都被打开呢？显然不是这样！因此我们可以将文件划分成两种：a.被打开的文件；b.没有被打开的文件 。对于文件操作，一定是被打开的文件才能进行操作，本篇文章只会讲解被打开的文件。
最近一个项目做了一个模拟u盘的设备，但是在read虚拟u盘的内容时必须每次都从磁盘内读取，而不是从系统的cache中读取，由于这个问题，就查资料看了下read的系统调用，以及文件系统的一些内容。由于文件系统涉及面较广，例如虚拟文件系统（VFS），页缓存，块缓存，数据同步等内容，不可能全部分析到位，这里只记录和read有关的两种使用方式。cached IO和direct IO。 1. 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
当我们执行系统调用的时候，会首先对某些错误情况进行检查，如果失败通常会得到一些 error 信息，通过查看全局变量 errno 可以知道到底是哪一类错误
操作文件，除了上述C接口（当然，C++也有接口，其他语言也有），我们还可以采用系统接口来进行文件访问，先来直接以代码的形式，实现和上面一模一样的代码
在上一篇文章《系统调用分析(2)》中介绍和分析了32位和64位的快速系统调用指令——sysenter/sysexit和syscall/sysret，以及内核对快速系统调用部分的相关代码，并追踪了一个用户态下的系统调用程序运行过程。
Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux 内核源码已经有两千万行 ;
简单的文件复制代码，当seccomp功能打开的时候，代码执行到25行“open(argv[1], O_RDONLY)”时就会 退出，如图：
从应用程序或者应用开发者的角度来看，操作系统是计算机系统的核心软件，它为应用程序提供运行环境和基础服务。
库函数：库函数是语言或应用程序的一部分，可以运行在用户空间中。 系统调用：又称广义指令，它是由操作系统向程序提供的程序接口，而非直接向用户提供，用户只能通过程序间接的使用这些接口。
Linux API 是指 Linux 操作系统 提供的应用程序接口，用于与操作系统进行交互。它包含了一系列的函数、系统调用、库函数和数据结构，用于实现各种系统级的操作，如文件操作、进程管理、网络通信等。
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的一部分）与操作系统内核之间的接口，它决定了应用程序是如何和内核打交道的。 1， Linux系统调用：2.6.19版内核提供了319个系统调用。比如 exit fork read open close …… 2， 对Windows来说，操作系统提供给应用程序的接口不是系统调用，而是API。比如：ReadFile。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
fatal error C1083: 无法打开包括文件:“unistd.h”: No such file or directory unistd.h是linux下的，windows不支持linux的系统调用。 头文件unistd.h是Linux/Unix的系统调用，包含了许多UNIX系统服务函数原型，如open、read、write、_exit、getpid等函数。在linux下能够编译通过的包含此头文件的程序，在VC下编译时出现了如下问题 fatal error C1083: Cannot open include file: ‘unistd.h’: No such file or directory 只要在默认库文件夹下（我的电脑是D:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\INCLUDE\）添加一个unistd.h文件即可，其内容如下：
当我们涉猎的范围越来越广之后我们会发现，每一种语言都有其对应的文件操作，包括面向过程语言C、面向对象语言C++/java、静态编译语言go、解释型语言python，甚至包括脚本语言shell 等等，最令人苦恼的是这些语言的文件操作接口都不相同，导致我们的学习成本非常高。
系统调用是操作系统提供给用户程序的一种接口，可以访问底层的硬件和系统资源。eBPF可以用来跟踪系统调用，统计系统调用的调用次数、调用耗时等信息，并通过这些信息进行系统性能的优化。具体的优化过程如下：
L011Linux和androidNDK之socket出错情况的处理：Interrupted system call，Try again
在深入Linux系统的复杂世界中，性能优化始终是SRE关注的热点。最近在拜读国际著名的 LINUX 性能专家 Brendan Gregg 的个人博客和技术书籍。他的工作不仅涵盖了系统性能的监控和分析，还深入探讨了性能问题的根源及其解决方案。通过他的个人博客和技术书籍，我们可以窥见Linux性能优化的精髓，学习到如何利用各种工具和方法来提升系统效率，确保应用的顺畅运行。将会结合 Brendan Gregg博文与个人理解 出一个拜读系列博文。
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