【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
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,793评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,567评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,342评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,825评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,814评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,680评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,033评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,687评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,175评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,668评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,775评论 1 332
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,419评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,020评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,978评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,206评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,092评论 2 351
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,510评论 2 343

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 7,774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 1,654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 7,889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 3,678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 284评论 0 0