Linux系统调用详解

Linux系统调用是操作系统提供给用户程序访问内核功能的接口，它是用户程序与内核之间进行通信的桥梁。本文将详细介绍Linux系统调用的概念、分类以及常用系统调用的使用方法。

概念

Linux系统调用是一种特殊的函数调用，用户程序通过调用这些函数来访问内核功能。系统调用提供了访问操作系统的接口，用户程序可以通过系统调用来申请资源，进行I/O操作、进程管理等操作。

分类

Linux系统调用可以分为以下几类：

• 进程管理：创建进程、销毁进程、获取进程信息等；
• 文件管理：打开、读取、写入和关闭文件等；
• 目录管理：创建、删除和遍历目录等；
• 设备管理：打开、关闭、读取和写入设备等；
• 网络通信：建立、关闭网络连接、发送和接收网络数据等；
• 时间管理：获取系统时间，睡眠等操作等；
• 杂项：获取系统信息、修改进程优先级等。

常用系统调用

进程管理

fork()

创建一个新的子进程，新进程是原进程的一个副本，与原进程并发执行。

#include <unistd.h>
pid_t fork(void);

execve()

在当前进程中执行另一个程序，该函数会将当前进程的镜像替换为指定的程序。

#include <unistd.h>
int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);

exit()

结束当前进程的执行。

#include <stdlib.h>
void exit(int status);

文件操作

open()

打开一个文件，并返回一个文件描述符。如果打开失败，则返回-1。

#include <fcntl.h>
int open(const char *path, int flags, mode_t mode);

close()

关闭文件描述符对应的文件。

#include <unistd.h>
int close(int fd);

read()

从文件描述符中读取数据。

#include <unistd.h>
ssize_t read(int fd, void *buffer, size_t count);

write()

向文件描述符中写入数据。

#include <unistd.h>
ssize_t write(int fd, const void *buffer, size_t count);

目录操作

opendir()

打开一个目录，并返回一个目录流。

#include <dirent.h>
DIR *opendir(const char *name);

readdir()

读取目录的下一个目录项。

#include <dirent.h>
struct dirent *readdir(DIR *dirp);

closedir()

关闭目录流。

#include <dirent.h>
int closedir(DIR *dirp);

杂项操作

getpid()

获取当前进程的PID。

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t getpid(void);

gettimeofday()

获取当前时间。

#include <sys/time.h>
int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

总结

Linux系统调用是用户程序与内核之间进行通信的重要接口，它提供了访问操作系统的接口，使得用户程序可以进行进程管理、文件操作、网络通信等功能。本文介绍了Linux系统调用的概念、分类以及常用系统调用的使用方法，希望可以帮助读者更好地理解系统调用的作用。