如何通过三种方法在Linux系统中实现系统调用？_产品资讯

发布时间:2024-10-04 04:57

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在Linux系统中，可以通过系统调用表、vDSO和直接调用内核等三种方法实现系统调用。

通过glibc提供的库函数

1、：glibc是Linux下使用的开源标准C库，提供了丰富的API，这些API不仅包括字符串处理、数学运算等用户态服务，还封装了操作系统提供的系统服务，即系统调用的封装。

2、特点：

每个特定的系统调用通常对应至少一个glibc封装的库函数，打开文件的系统调用sys_open对应的是glibc中的open函数。

glibc的一个单独API可能调用多个系统调用，printf函数会调用sys_open、sys_mmap、sys_write和sys_close等系统调用。

多个API也可能只对应同一个系统调用，malloc、calloc和free函数都利用了内核的sys_brk系统调用来分配和释放内存。

3、示例代码：

 #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <errno.h> #include <stdio.h> int main() {     int rc = chmod("/etc/passwd", 0444);     if (rc == -1) {         fprintf(stderr, "chmod failed, errno = %d ", errno);     } else {         printf("chmod success! ");     }     return 0; }

使用syscall直接调用

1、：如果glibc没有封装某个内核提供的系统调用，可以通过glibc提供的syscall函数直接调用，该函数定义在unistd.h头文件中，函数原型如下：long int syscall (long int sysno, ...)。

2、特点：

sysno是系统调用号，每个系统调用都有唯一的系统调用号来标识。

...为剩余可变长的参数，为系统调用所带的参数，根据系统调用的不同，可带0~5个不等的参数。

如果超过特定系统调用能带的参数，多余的参数被忽略。

3、示例代码：

 #include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <sys/syscall.h> #include <errno.h> int main() {     int rc = syscall(SYS_chmod, "/etc/passwd", 0444);     if (rc == -1) {         fprintf(stderr, "chmod failed, errno = %d ", errno);     } else {         printf("chmod succeess! ");     }     return 0; }

通过int指令陷入

1、：用户态程序通过软中断指令int 0x80来陷入内核态，参数的传递是通过寄存器，eax传递的是系统调用号，ebx、ecx、edx、esi和edi来依次传递最多五个参数，当系统调用返回时，返回值存放在eax中。

2、特点：

int $0x80指令将用户态的执行模式转变为内核态，并将控制权交给系统调用过程的起点system_call()处理函数。

system_call()检查系统调用号，该号码告诉内核进程请求哪种服务，内核进程查看系统调用表(sys_call_table)找到所调用的内核函数入口地址。

3、示例代码：

 #include <stdio.h> #include <sys/types.h> #include <sys/syscall.h> #include <errno.h> int main() {     long rc;     char *file_name = "/etc/passwd";     unsigned short mode = 0444;     asm(         "int $0x80"         : "=a" (rc)         : "0" (SYS_chmod), "b" ((long)file_name), "c" ((long)mode)     );     if ((unsigned long)rc >= (unsigned long)-132) {         errno = -rc;         rc = -1;     }     if (rc == -1)         fprintf(stderr, "chmode failed, errno = %d ", errno);     else         printf("chmod succeess! ");     return 0; }