5.1.5 如何使用系統調用

5.1.5  如何使用系統調用

如圖5.2所示，用戶應用能夠經過兩種方式使用系統調用。第一種方式是經過C庫函數，包括系統調用在C庫中的封裝函數和其餘普通函數。

圖5.2  使用系統調用的兩種方式

第二種方式是使用_syscall宏。2.6.18版本以前的內核，在include/asm-i386/unistd.h文件中定義有7個_syscall宏，分別是：

1. _syscall0(type,name)  
2. _syscall1(type,name,type1,arg1)  
3. _syscall2(type,name,type1,arg1,type2,arg2)  
4. _syscall3(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,arg3)  
5. _syscall4(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
   arg3,type4,arg4)  
6. _syscall5(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
   arg3,type4,arg4,type5,arg5)  
7. _syscall6(type,name,type1,arg1,type2,arg2,type3,
   arg3,type4,arg4,type5,arg5,type6,arg6) 

其中，type表示所生成系統調用的返回值類型，name表示該系統調用的名稱，typeN、argN分別表示第N個參數的類型和名稱，它們的數目和_syscall後面的數字同樣大。這些宏的做用是建立名爲name的函數，_syscall後面跟的數字指明瞭該函數的參數的個數。

好比sysinfo系統調用用於獲取系統整體統計信息，使用_syscall宏定義爲：

1. _syscall1(int, sysinfo, struct sysinfo *, info); 

展開後的形式爲：

1. int sysinfo(struct sysinfo * info)  
2. {  
3.     long __res;  
4.     __asm__ volatile("int $0x80" : "=a" (__res) : "0" (116),"b" ((long)(info)));  
5.     do {  
6.         if ((unsigned long)(__res) >= (unsigned long)(-(128 + 1))) {  
7.             errno = -(__res);  
8.             __res  = -1;  
9.         }  
10.         return (int) (__res);  
11.     } while (0);  
12. } 

能夠看出，_syscall1(int, sysinfo, struct sysinfo *, info)展開成一個名爲sysinfo的函數，原參數int就是函數的返回類型，原參數struct sysinfo *和info分別構成新函數的參數。

在程序文件裏使用_syscall宏定義須要的系統調用，就能夠在接下來的代碼中經過系統調用名稱直接調用該系統調用。下面是一個使用sysinfo系統調用的實例。

代碼清單5.1  sysinfo系統調用使用實例

1. 00 #include <stdio.h> 
2. 01 #include <stdlib.h> 
3. 02 #include <errno.h> 
4. 03 #include <linux/unistd.h>         
5. 04 #include <linux/kernel.h>       /* for struct sysinfo */  
6. 05   
7. 06 _syscall1(int, sysinfo, struct sysinfo *, info);  
8.      07   
9. 08 int main(void)  
10. 09 {  
11. 10     struct sysinfo s_info;  
12. 11     int error;  
13. 12   
14. 13     error = sysinfo(&s_info);  
15. 14     printf("code error = %d\n", error);  
16. 15     printf("Uptime = %lds\nLoad: 1 min %lu / 5 min %lu / 15 min %lu\n"  
17. 16         "RAM: total %lu / free %lu / shared %lu\n"  
18. 17         "Memory in buffers = %lu\nSwap: total %lu / free %lu\n"  
19. 18         "Number of processes = %d\n",  
20. 19         s_info.uptime, s_info.loads[0],  
21. 20         s_info.loads[1], s_info.loads[2],  
22. 21         s_info.totalram, s_info.freeram,  
23. 22         s_info.sharedram, s_info.bufferram,  
24. 23         s_info.totalswap, s_info.freeswap,  
25. 24         s_info.procs);  
26. 25         exit(EXIT_SUCCESS);  
27.      26 } 

可是自2.6.19版本開始，_syscall宏被廢除，咱們須要使用syscall函數，經過指定系統調用號和一組參數來調用系統調用。

syscall函數原型爲：

1. int syscall(int number, ...); 

其中number是系統調用號，number後面應順序接上該系統調用的全部參數。下面是gettid系統調用的調用實例。

代碼清單5.2  gettid系統調用使用實例

1. 00 #include <unistd.h> 
2. 01 #include <sys/syscall.h> 
3. 02 #include <sys/types.h> 
4. 03   
5. 04 #define __NR_gettid      224  
6. 05   
7. 06 int main(int argc, char *argv[])  
8. 07 {  
9. 08     pid_t tid;  
10. 09   
11. 10     tid = syscall(__NR_gettid);  
12. 11 } 

大部分系統調用都包括了一個SYS_符號常量來指定本身到系統調用號的映射，所以上面第10行可重寫爲： 

1. tid = syscall(SYS_gettid);