Linux上用syscall()方法调用系统接口

约定不等于承诺〃 2024-03-23 15:44 2阅读 0赞

## syscall功能说明 ##

1.  在Linux平台，可以使用syscall()函数调用系统提供的函数。使用系统调用编号调用对应的系统接口。
2.  通常，常用的系统调用都有C语言的运行时封装，可以直接调用对应的C函数即可。例如：open、write等都是封装的系统调用。（fopen、fwrite是C标准库函数，这些是可移植的。）
3.  有些系统调用没有提供C函数，只能通过syscall调用。例如：gettid，获取线程id。
4.  如果自己开发新增了一些系统接口，也可以使用syscall来调用。

### 示例代码 ###

下面例子演示用syscall的方式调用对应的系统调用。

#include <sys/syscall.h>   /* For SYS_xxx definitions */
    #include <unistd.h>
    #include <fcntl.h>
    #include <string.h>
    #include <errno.h>
    #include <stdio.h>
    
    #define PATH "/tmp/"
    #define MESSAGE "hello\n"
    
    void write_file() {
        
        char* filename = PATH"/test-open-write.txt";
        int fd = open(filename, O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC, S_IRWXU|S_IRWXG);
        if (fd < 0) {
        
            printf("failed to open file (%S): [%d-%s]\n", filename, errno, strerror(errno));
            return;
        }
    
        int ret = write(fd, MESSAGE, sizeof(MESSAGE));
        printf("write: ret=%d\n", ret);
    
        close(fd);
    }
    
    void write_file_syscall() {
        
        char* filename = PATH"/test-syscall.txt";
    //    int fd = open(PATH"/syscall-a.txt", O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC, S_IRWXU|S_IRWXG);
        int fd = syscall(SYS_open, filename, O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC, S_IRWXU|S_IRWXG); // syscall替换open
        if (fd < 0) {
        
            printf("failed to open file (%S): [%d-%s]\n", filename, errno, strerror(errno));
            return;
        }
    
    //    int ret = write(fd, msg, sizeof(msg));
        int ret = syscall(SYS_write, fd, MESSAGE, sizeof(MESSAGE)); // syscall替换write
        printf("write: ret=%d\n", ret);
    
    //    close(fd);
        syscall(SYS_close, fd); // syscall替换close
    }
    
    int main() {
        
        write_file();
    
        write_file_syscall();
    
        return 0;
    }

### syscall的arm64实现 ###

#include <private/bionic_asm.h>
    
    ENTRY(syscall)
        /* Move syscall No. from x0 to x8 */
        mov     x8, x0
        /* Move syscall parameters from x1 thru x6 to x0 thru x5 */
        mov     x0, x1
        mov     x1, x2
        mov     x2, x3
        mov     x3, x4
        mov     x4, x5
        mov     x5, x6
        svc     #0
    
        /* check if syscall returned successfully */
        cmn     x0, #(MAX_ERRNO + 1)
        cneg    x0, x0, hi
        b.hi    __set_errno_internal
    
        ret
    END(syscall)

### syscall的x86\_64实现 ###

看上去比arm的指令可读性更好…

#include <private/bionic_asm.h>
    
    ENTRY(syscall)
        # All arguments are passed via registers.
        # (Not all will be valid, depending on the syscall.)
        mov     %edi, %eax
        mov     %rsi, %rdi
        mov     %rdx, %rsi
        mov     %rcx, %rdx
        mov     %r8,  %r10
        mov     %r9,  %r8
        mov     8(%rsp), %r9
    
        # Make the system call.
        syscall
        cmpq    $-MAX_ERRNO, %rax
        jb      1f
        negl    %eax
        movl    %eax, %edi
        call    __set_errno_internal
    1:
        ret
    END(syscall)