Linux下使用系統呼叫的三種方法

系統呼叫（system call）是作業系統為在使用者執行的程序與硬體裝置（如cpu，磁碟，印表機等）進行互動提供的一組介面。當程序需要發生系統呼叫時，cpu通過軟中斷切換到核心態開始執行核心系統呼叫函式。

1. 通過 glibc 提供的庫函式

舉例來說，我們通過 glibc 提供的chmod 函式來改變檔案etc/passwd的屬性為 444：

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()

在普通使用者下編譯運用，輸出結果為：

chmod failed, errno =1

上面系統呼叫返回的值為-1，說明系統呼叫失敗，錯誤碼為1，在/usr/include/asm-generic/errno-base.h檔案中有如下錯誤**說明：

#define eperm       1                /* operation not permitted */

即無許可權進行該操作，我們以普通使用者許可權是無法修改/etc/passwd檔案的屬性的，結果正確。

2. 使用 syscall 直接呼叫

使用上面的方法有很多好處，首先你無須知道更多的細節，如 chmod 系統呼叫號，你只需了解 glibc 提供的 api 的原型；其次，該方法具有更好的移植性，你可以很輕鬆將該程式移植到其他平台，或者將 glibc 庫換成其它庫，程式只需做少量改動。

但有點不足是，如果 glibc 沒有封裝某個核心提供的系統呼叫時，我就沒辦法通過上面的方法來呼叫該系統呼叫。如我自己通過編譯核心增加了乙個系統呼叫，這時 glibc 不可能有你新增系統呼叫的封裝 api，此時我們可以利用 glibc 提供的syscall 函式直接呼叫。該函式定義在 unistd.h 標頭檔案中，函式原型如下：

long int syscall (long int sysno, ...)

sysno 是系統呼叫號，每個系統呼叫都有唯一的系統呼叫號來標識。在sys/syscall.h中有所有可能的系統呼叫號的巨集定義。

… 為剩餘可變長的引數，為系統呼叫所帶的引數，根據系統呼叫的不同，可帶0~5個不等的引數，如果超過特定系統呼叫能帶的引數，多餘的引數被忽略。

返回值該函式返回值為特定系統呼叫的返回值，在系統呼叫成功之後你可以將該返回值轉化為特定的型別，如果系統呼叫失敗則返回 -1，錯誤**存放在 errno 中。

還以上面修改/etc/passwd檔案的屬性為例，這次使用 syscall 直接呼叫：

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()

在普通使用者下編譯執行，輸出的結果與上例相同。

3. 通過 int 指令陷入

如果我們知道系統呼叫的整個過程的話，應該就能知道使用者態程式通過軟中斷指令int 0x80來陷入核心態（在intel pentium ii 又引入了sysenter指令），引數的傳遞是通過暫存器，eax 傳遞的是系統呼叫號，ebx、ecx、edx、esi和edi 來依次傳遞最多五個引數，當系統呼叫返回時，返回值存放在 eax 中。

仍然以上面的修改檔案屬性為例，將呼叫系統呼叫那段寫成內聯彙編**：

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
if (rc == -1)
fprintf(stderr, "chmode failed, errno = %d\n", errno);
else
printf("success!\n");
return
0;}

如果eax暫存器存放的返回值（存放在變數 rc 中）在 -1~-132 之間，就必須要解釋為出錯碼（在/usr/include/asm-generic/errno.h檔案中定義的最大出錯碼為 132），這時，將錯誤碼寫入 errno 中，置系統呼叫返回值為 -1；否則返回的是 eax 中的值。

上面程式在 32位linux下以普通使用者許可權編譯執行結果與前面兩個相同！

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系統呼叫的三種方式

呼叫CALL TRANSACTION的三種方法

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