Linux 系统调用：深入了解操作系统与应用程序的交互22

概述

系统调用是应用程序与操作系统内核之间的接口，允许应用程序请求内核执行特权操作。在 Linux 系统中，系统调用由一系列数字标识，这些数字对应于特定内核函数。应用程序通过执行包含系统调用号的特殊指令和所需参数的汇编代码序列来调用这些函数。

分类

Linux 系统调用按其功能分为以下几类：

* 文件系统操作：处理文件和目录，例如打开、关闭、读取、写入和删除。* 进程管理：创建、终止、等待和调度进程。* 设备访问：与硬件设备（如键盘、鼠标和打印机）进行交互。* 网络通信：发送和接收数据，创建和管理网络连接。* 内存管理：分配和管理内存区域。* 进程间通信：允许进程之间交换数据，例如通过管道、信号和消息队列。

使用系统调用的好处

使用系统调用提供以下好处：

* 安全：系统调用限制了应用程序可以执行的操作，从而提高了系统的安全性。* 抽象：系统调用抽象了底层硬件和内核细节，使应用程序编写和维护更简单。* 效率：系统调用允许应用程序直接与内核交互，绕过中间层，从而提高性能。

著名系统调用

一些最常见的 Linux 系统调用包括：

* open()：打开一个文件或目录。* read()：从打开的文件或设备读取数据。* write()：向打开的文件或设备写入数据。* close()：关闭一个文件或目录。* fork()：创建一个新进程。* execve()：用新程序替换当前进程的代码和数据。* wait()：等待子进程退出。* pipe()：创建一个管道，用于在进程之间传递数据。* socket()：创建一个网络套接字。* connect()：建立与远程主机的网络连接。

自定义系统调用

除了标准的系统调用，还可以创建自定义系统调用。这可以通过修改内核源代码并使用系统调用表来实现，该表将系统调用号映射到内核函数。自定义系统调用对于扩展内核并添加特定应用程序或系统所需的特定功能非常有用。

Linux 系统调用是应用程序与操作系统内核交互的关键机制。它们提供了安全、抽象和高效的接口，用于执行各种任务。理解系统调用对于编写健壮且高效的 Linux 应用程序以及了解操作系统的工作原理至关重要。

2024-10-09

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