linux系统调用（一）

进程可以跳转到的内核位置叫做sysem_call。这个过程检查系统调用号，这个号码告诉内核进程请求哪种服务。然后，它查看系统调用表(sys_call_table)找到所调用的内核函数入口地址。接着，就调用函数，等返回后，做一些系统检查，最后返回到进程（或到其他进程，如果这个进程时间用尽）。如果你希望读这段代码，它在<内核源码目录>/kernel/entry.S，Entry(system_call)的下一行。

如何使用系统调用？

先来看一个例子：

 

#include<linux/unistd.h> /*定义宏_syscall1*/
#include<time.h> /*定义类型time_t*/
_syscall1(time_t,time,time_t *,tloc) /*宏，展开后得到time()函数的原型*/
main()
{
        time_t the_time;
        the_time=time((time_t *)0); /*调用time系统调用*/
        printf("The time is %ld\n",the_time);
}

 

系统调用time返回从格林尼治时间1970年1月1日0:00开始到现在的秒数。

这是最标准的系统调用的形式，宏_syscall1()展开来得到一个函数原型，稍后我会作详细解释。但事实上，如果把程序改成下面的样子，程序也可以运行得同样的结果。

 

#include<time.h>
main()
{
        time_t the_time;
        the_time=time((time_t *)0); /*调用time系统调用*/
        printf("The time is %ld\n",the_time);
}

 

这是因为在time.h中实际上已经用库函数的形式实现了time这个系统调用，替我们省掉了调用_syscall1宏展开得到函数原型这一步。

大多数系统调用都在各种C语言函数库中有所实现，所以在一般情况下，我们都可以像调用普通的库函数那样调用系统调用，只在极个别的情况下，我们才有机会用到_syscall*()这几个宏。

_syscall*()是什么？

在unistd.h里定义了7个宏，分别是

_syscall0(type,name)
_syscall1(type,name,type1,arg1)
_syscall2(type,name,type1,arg1,type2,arg2)
_syscall3(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3)
_syscall4(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4)
_syscall5(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4,type5,arg5)
_syscall6(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3,type4,arg4,type5,arg5,t

它们看起来似乎不太像宏，但其实质和

#define MAXSIZE 100

里面的MAXSIZE没有任何区别。

它们的作用是形成相应的系统调用函数原型，供我们在程序中调用。我们很容易就能发现规律，_syscall后面的数字和typeN,argN的数目一样多。事实上，_syscall后面跟的数字指明了展开后形成函数的参数的个数，让我们看一个实例，就是刚刚用过的time系统调用：

_syscall1(time_t,time,time_t *,tloc)

展开后的情形是这样：

 

time_t time(time_t * tloc)
{
    long __res;
    __asm__ volatile("int $0x80" : "=a" (__res) : "0" (13),"b" ((long)(tloc)));
    do {
        if ((unsigned long)(__res) >= (unsigned long)(-125)) {
            errno = -(__res);
            __res = -1;
        }
        return (time_t) (__res);
    } while (0) ;
}

 

可以看出，_syscall1(time_t,time,time_t *,tloc)展开成一个名为time的函数，原参数time_t就是函数的返回类型，原参数time_t *和tloc分别构成新函数的参数。事实上，程序中用到的time函数的原型就是它。

errno是什么？

为防止和正常的返回值混淆，系统调用并不直接返回错误码，而是将错误码放入一个名为errno的全局变量中。如果一个系统调用失败，你可以读出errno的值来确定问题所在。

errno不同数值所代表的错误消息定义在errno.h中，你也可以通过命令"man 3 errno"来察看它们。

需要注意的是，errno的值只在函数发生错误时设置，如果函数不发生错误，errno的值就无定义，并不会被置为0。另外，在处理errno前最好先把它的值存入另一个变量，因为在错误处理过程中，即使像printf()这样的函数出错时也会改变errno的值。