四川大学 linux 第章 Linux系统调用.ppt

第6章 Linux系统调用 6.1 Linux系统调用概述 系统调用是Linux操作系统内核提供给用户程序的接口; 应用程序通过该接口使用系统资源; 如果没有系统调用，应用程序失去内核的支持，也无法利用内核提供的系统资源。 6.1 Linux系统调用概述 系统调用主要分为如下几类： 文件系统控制类； 文件系统操作类； 进程控制类； 操作系统控制类； 内存管理类； 网络管理类； Socket控制类； 用户管理类； 进程间通信类。 6.1 Linux系统调用概述 系统调用是一种函数调用，与一般的函数调用相比，在表现方式上和实现效果上有明显不同： 表现方式上的不同：一般函数调用时直接由调用过程转向被调用过程；而系统调用不允许由调用过程直接转向被调用过程，要借助于信号（软中断），先进入系统内核，再转向相应的系统调用。 实现效果上的不同：一般函数调用一直在用户空间上进行，不能进入操作系统内核空间；而系统调用需要从用户空间切换到内核空间，并在内核空间下进行。由于内核空间处于保护模式下，更加安全。因此，通过系统调用方式提供给应用程序使用内核资源不但更加安全，而且优先级高，响应速度快，效率高。 6.1 Linux系统调用概述 6.1 Linux系统调用概述 在C语言中存在一系列链接库，在链接库中含有一系列函数调用，如链接库stdio.h中含有标准输入、输出操作的fopen、fclose，fread、fwrite、fseek、ftell等，用户应用程序调用这些链接库函数。这些函数位于操作系统之上，需要通过系统调用才能和操作系统内核取得联系。 6.2文件系统类系统调用 fcntl：文件控制； flock：文件加/解锁； create：创建新文件； open：打开文件； close：关闭文件； read：读文件； write：写文件； ready：从文件读入数据到缓冲数组中； writey：将缓冲数组里的数据写入文件； pread：对文件随机读； pwrite：对文件随机写； lseek：移动文件指针； _llseek：在64位地址空间里移动文件指针； dup：复制已打开的文件描述符； dup2：按指定条件复制文件描述符。 6.2文件系统类系统调用 1. 文件控制fcntl 文件控制系统调用fcntl针对文件描述符进行控制。该系统调用格式为： int fcntl(int fd,int cmd,arg)； 其中：fd是文件描述符；cmd是控制类型；arg为返回值。 如果该系统调用成功，则返回整数cmd；如果该系统调用失败，则返回-1，表示出错。 arg参数总是一个整数，通常在文件fcntl.h中定义。在作为记录锁用时，指向一个结构的指针。 fcntl函数有5种功能： (1)当cmd=F_DUPFD时，其功能为复制一个现有的文件描述符。fcntl返回值为新的文件描述符， 该描述符的值为： 最小的大于或等于arg的一个可用的描述符； 与原始操作符一样的某对象的引用； 如果对象是文件(file)的话，则返回一个新的描述符，这个描述符与arg 共享相同的偏移量(offset)； 相同的访问模式(读,写或读/写)； 相同的文件状态标志(如:两个文件描述符共享相同的状态标志)； 与新的文件描述符结合在一起的close-on-exec 标志被设置成交叉式访问execve(2)的系统调用。 6.2文件系统类系统调用 （2）当cmd=F_GETFD或F_SETFD时，其功能为获得／设置文件描述符标志，fcntl返回值为响应标志。 cmd=F_GETFD时：取得与文件描述符fd联合close-on-exec标志，类似FD_CLOEXEC。如果返回值和FD_CLOEXEC进行与运算结果是0的话，文件保持交叉式访问exec()，否则如果通过exec运行的话，文件将被关闭(arg 被忽略)。 cmd=F_SETFD时：设置close-on-exec 旗标。该旗标以参数arg 的FD_CLOEXEC位决定。 6.2文件系统类系统调用 （3）当cmd=F_GETFL或F_SETFL时，其功能为获得／设置文件状态标志，fcntl返回值为一个正的进程ID或负的进程组ID。。 cmd=F_GETFL时：取得fd的文件状态标志,如同下面的描述一样(arg被忽略)。 cmd=F_SETFL时：设置给arg描述符状态标志，可以更改的几个标志是：O_APPEND， O_NONBLOCK，O_SYNC和O_ASYNC。 在修改文件描述符标志或文件状态标志时必须谨慎，先要取得现在的标志值，然后按照希望修改它，最后设置新标志值。不能只是执行F_SETFD或F_SETFL命令，这样会关闭以前设置的标志位。 6.2文件系统类系