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。...Linux的运行空间: Linux的运行空间:内核空间+用户空间 ---- 内核空间——存放的是整个内核代码和所有内核模块，以及内核所维护的数据。 用户空间——用户程序的代码和数据。...---- 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。...调用相应的执行程序来处理系统调用。 从系统调用返回。 系统调用号: 每个系统调用被赋予一个系统调用号，与具体的系统调用相关联。
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，
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。...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。
在读select、poll源码前，需要先了解的知识点： 等待队列 文件系统（主要是进程的打开文件描述符表以及struct file） poll机制 资源注册监听poll() -> poll_wait(...select()/poll()调用对应一个struct poll_wqueues 一个监听事件对应一个struct poll_table_entry Common poll机制是所有多路转接的共性；调用控制块...poll_table_page *table; /* * 每次select()都会初始化一个poll_wqueues结构与这个 * 调用相对应。...实际linux内核设计： * 每个wait_queue_t的private字段指向同一个poll_wqueues，然后 * 共用的poll_wqueues中保存了指向调用进程...调用链： sys_poll() -> do_sys_poll() -> poll_initwait() -> do_poll() -> 1. do_pollfd
举例：若用户以非阻塞的方式访问设备文件，则当设备资源不可获取时，设备驱动的xxx_read（）、xxx_write（）等操作应立即返回，read（）、write（）等系统调用也随即被返回，应用程序收到-...参数说明: fds：是一个struct pollfd结构类型的数组，用于存放需要检测其状态的文件描述符集； nfds：用于标记数组fds中的结构体元素的总数量； timeout：是poll函数调用阻塞的时间...返回值： >0：数组fds中准备好读、写或出错状态的那些文件描述符的总数量 ==0：此时poll超时 -1：poll函数调用失败，同时会自动设置全局变量errno 其中 《struct pollfd》结构体原型...系统调用分析： poll系统调用在内核中的入口函数是sys_poll(); 分析内核源码，可以看出它的调用关系： sys_poll() do_sys_poll() do_poll() for (;;...然后调用do_pollfd，通过do_pollfd函数可以看出，调用了驱动的poll的方法。然后返回其poll方法的返回值。如果返回非0，则count为非0值。
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。
1 系统调用的作用 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。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。...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...2.根据系统调用号取出系统调用函数在系统调用表的基地址，得到一个系统调用函数的函数指针 3....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__...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__( "
被 软中断 打断后，执行 中断处理函数 ，即 系统调用处理函数 ( system_call )； 系统调用处理函数 调用 系统调用服务例程 ( sys_xyz )，真正开始处理该系统调用； 执行态切换...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。...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...第 12 行，准备 系统调用号 ：将常数 4 放进 寄存器 eax 。 系统调用号 4 代表 系统调用 SYS_write ， 我们将通过该系统调用向标准输出写入一个字符串。
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
所有 C 函数库是相同的，而各个操作系统的系统调用是不同的。 函数库调用是调用函数库中的一个程序，而系统调用是调用系统内核的服务。...函数库调用是与用户程序相联系，而系统调用是操作系统的一个进入点 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 函数库调用的运行时间属于「用户」时间，而系统调用的运行时间属于「系统」时间...五、正确理解库函数高效于系统调用 首先解释，上述说明的库函数性能远高于系统调用的前提是，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的库函数，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。
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...例如read系统调用，0x80 中断处理程序接管执行后，先检查其系统调用号，然后根据系统调用号查找系统调用表，并从系统调用表中得到处理 read 系统调用的内核函数 sys_read ，最后传递参数并运行...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。...文件的page cache结构 在 Linux 操作系统中，当应用程序需要读取文件中的数据时，操作系统先分配一些内存，将数据从存储设备读入到这些内存中，然后再将数据分发给应用程序；当需要往文件 中写数据时...为了满足普遍性要求，linux使用定义在linux/fs.h中的结构体address_space结构体描述页高速缓存中的页面。
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。
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
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...Popen.poll() : 检查子进程的状态，如果是None 则正在运行，如果是0 则退出，如果是-N 则异常退出。 Popen.wait() : 等待进程结束，并获得返回码。...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。
，后续执行调用的操作系统会以某种方式来通知进程。...让我们来和历史碰个面，当时在学linux信号的时候，我们所说的三张表中的blocked表其实就是位图结构，当时我们也是用操作系统提供的接口来对blocked表进行操作的，所以这里的fd_set位图与当时我们所学的信号集是恰恰相似的...而上面的这些问题，正是其他多路转接接口所存在的意义，poll解决了很多select接口存在的问题。 四、poll_server 1.poll系统调用详解 1....Accepter中可以直接调用accept系统调用，获取上来用于IO的sock，因为此时listensock上的读事件一定是就绪的，在获得sock之后，下一步要做的工作就是把sock交给poll接口进行监视...虽然说epoll是作了改进的poll，但在接口的使用和底层实现上，epoll和poll天差地别，在linux内核2.5.44版本时，就引入了epoll接口，而现在主流的linux内核版本已经是3点几了。
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。
上一篇文章 Linux内核源码分析 - 系统调用 中分析了linux下的系统调用在kernel space层是如何实现的，现在我们来分析下user space层的实现。...上篇结尾讲到我们可以使用syscall机器指令来调用系统调用，那如何指定系统调用的编号及参数，以及如何获取返回值呢？...详细介绍可以参考这篇文章： http://man7.org/linux/man-pages/man2/syscall.2.html 简而言之就是通过一定的约定来实现指定系统调用编号和传递参数及返回值。...注意，这里的write并不是kernel内部的系统调用write，而是glibc中的一个wrapper，这个wrapper里面再帮我们调用真正的系统调用write。...我们在写c时（其他语言也一样），调用的其实是glibc里的wrapper，glibc里的wrapper再帮我们调用对应的系统调用，之后再将结果从rax中取出，返回给我们，这样我们使用起来就非常方便了。
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