【linux/unix系统编程手册笔记】系统编程概念

【Linux/Unix系统编程手册笔记】系统编程概念

1.系统调用

系统调用:

  • 创建新进程
  • 执行I/O
  • 进程间通信创建管道等

明确如下几点:

  • 系统调用将处理器从用户态切换到核心态,以便CPU访问受到保护的内核内存。
  • 系统调用的组成是固定的,每个系统调用都由一个唯一的数字来标识。
  • 每个系统调用可以辅助以一套参数,对用户控件与内核空间之间传递的信息加以规范。

执行系统调用的步骤:(以系统调用中断处理例程为例)

  • 应用程序通过调用C语言函数库中的外壳(wrapper)函数,来发起系统调用
  • 通过堆栈,将参数传入外壳函数,但内核希望这些参数置入特定寄存器,因此,外壳函数会将上述参数复制到寄存器。
  • 外壳函数会将系统调用编号复制到一个特殊的CPU寄存器(%eax)中,以便内核区分每个系统调用。
  • 外壳函数执行一条中断机器指令(int 0x80),引发处理器从用户态切换到核心态,并执行系统中断0x80的中断矢量指向的代码。(较新的x86-32实现了sysenter指令,较传统的0x80中断指令,sysenter指令进入内核的速度更快)
  • 为响应中断0x80,内核会调用system_call()例程来处理这次中断,具体如下
    • 在内核栈中保存寄存器值(外壳函数传入的参数)
    • 审核系统调用编号的有效性
    • 在所有系统调用服务例程的列表(内核变量sys_call_table)进行索引,寻找对应的系统调用编号并调用服务例程,最后将结果状态返回给system_call()例程
    • 从内核栈中恢复各寄存器,并将系统调用返回值置于栈中
    • 返回至外壳函数,同时将处理器切换回用户态
  • 若系统调用服务例程的返回值表明调用有误,外壳函数会使用该值来设置全局变量errno

系统调用图示:


image

2.库函数

一个库函数是构成标准C语言函数库的总多库函数之一。一些库函数不会使用任何系统调用,还有一些库函数构建于系统调用层之上。

3.标准C语言函数库;GNU C语言函数库(glibc)

标准C语言函数库的实现随UNIX的实现而异,GNU C语言函数库是Linux上最常用的实现。

确定系统的glic版本

shell中,直接运行glibc共享库文件:

/lib/libc.so.6

处理来自系统调用和库函数的错误

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
【社区内容提示】社区部分内容疑似由AI辅助生成,浏览时请结合常识与多方信息审慎甄别。
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 一、温故而知新 1. 内存不够怎么办 内存简单分配策略的问题地址空间不隔离内存使用效率低程序运行的地址不确定 关于...
    SeanCST阅读 12,386评论 0 27
  • 安大大 + 原创作品转载请注明出处 + 《Linux操作系统分析》MOOC课程 用户态、内核态和中断处理过程 程序...
    夏天的篮球阅读 5,738评论 0 0
  • 由操作系统提供的功能,通常应用程序本身是无法实现的。例如对文件进行操作,应用程序必需通过系统调用才能做到,因为只有...
    人生看淡不服就干阅读 12,436评论 0 3
  • 所有的程序员在写程序的时候都离不开通过库函数的方式和系统调用打交道 什么是用户态和内核态?(从CPU指令级别的角度...
    那只大象阅读 9,185评论 1 5
  • 韦庄 如今却忆江南乐,当时年少春衫薄。骑马倚斜桥,满楼红袖招。 翠屏金屈曲,醉入花丛宿。此度见花枝,白头誓不归。
    渠清许阅读 1,859评论 0 0

友情链接更多精彩内容