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系统调用有哪些函数

news 来源：原创 2025/9/11 19:44:58

系统调用是操作系统提供给用户程序的一组“特殊”的函数接口，允许用户程序请求操作系统执行某些低级服务。这些服务通常涉及对硬件的直接操作或访问受保护的内核资源。以下是一些常见的系统调用函数，主要基于Unix/Linux环境：

一、文件与设备管理

  1. open()

    • 功能：打开文件或设备。
    • 参数：
      • pathname：文件的路径及文件名。
      • flags：打开文件的行为标志，如O_RDONLY（只读）、O_WRONLY（只写）、O_RDWR（读写）等。
      • mode（可选）：文件权限，当文件不存在且需要创建时指定。
    • 返回值：成功时返回文件描述符，失败时返回-1并设置errno。

  2. close()

    • 功能：关闭已打开的文件或设备。
    • 参数：fd，文件描述符。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  3. read()

    • 功能：从文件或设备读取数据。
    • 参数：
      • fd：文件描述符。
      • buf：数据缓冲区。
      • count：要读取的字节数。
    • 返回值：实际读取的字节数，如果到达文件末尾则返回0，失败时返回-1并设置errno。

  4. write()

    • 功能：向文件或设备写入数据。
    • 参数：
      • fd：文件描述符。
      • buf：数据缓冲区。
      • count：要写入的字节数。
    • 返回值：实际写入的字节数，失败时返回-1并设置errno。

  5. lseek()

    • 功能：移动文件读写指针。
    • 参数：
      • fd：文件描述符。
      • offset：偏移量。
      • whence：偏移量的基准位置，如SEEK_SET（文件开头）、SEEK_CUR（当前位置）、SEEK_END（文件末尾）。
    • 返回值：成功时返回新的文件偏移量，失败时返回-1并设置errno。

  6. unlink()

    • 功能：删除文件。
    • 参数：pathname，文件的路径及文件名。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  7. mkdir()

    • 功能：创建目录。
    • 参数：
      • pathname：目录的路径及名称。
      • mode：目录权限。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  8. rmdir()

    • 功能：删除目录。
    • 参数：pathname，目录的路径及名称。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  9. stat()

    • 功能：获取文件的状态信息。
    • 参数：
      • pathname：文件的路径及文件名。
      • buf：用于存储文件状态信息的缓冲区。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  10. ioctl()

    • 功能：设备控制接口，用于设备的各种操作。
    • 参数：
      • fd：文件描述符。
      • request：控制命令。
      • arg：控制命令的参数。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

二、进程管理

  1. fork()

    • 功能：创建一个新的进程，称为子进程。
    • 参数：无。
    • 返回值：在父进程中返回子进程的PID，在子进程中返回0，失败时返回-1并设置errno。

  2. execve()

    • 功能：在当前进程中执行一个新程序，替换当前进程的代码段、数据段和堆栈段。
    • 参数：
      • pathname：要执行的程序的路径及名称。
      • argv：传递给新程序的命令行参数数组。
      • envp：传递给新程序的环境变量数组。
    • 返回值：成功时不会返回，失败时返回-1并设置errno。

  3. wait()

    • 功能：等待子进程终止。
    • 参数：
      • status：用于存储子进程终止状态的指针。
    • 返回值：成功时返回子进程的PID，失败时返回-1并设置errno。

  4. exit()

    • 功能：终止进程的执行，并返回状态码给父进程。
    • 参数：status，进程终止状态码。
    • 返回值：不返回。

  5. getpid()

    • 功能：获取当前进程的进程ID。
    • 参数：无。
    • 返回值：当前进程的进程ID。

  6. getppid()

    • 功能：获取当前进程的父进程的进程ID。
    • 参数：无。
    • 返回值：父进程的进程ID。

  7. kill()

    • 功能：向进程发送信号。
    • 参数：
      • pid：进程ID或进程组ID。
      • sig：要发送的信号。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

三、内存管理

  1. brk()

    • 功能：改变数据段的结束位置，通常用于管理堆内存。
    • 参数：end_data，数据段新的结束地址。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  2. mmap()

    • 功能：将文件或设备映射到内存，实现文件的内存映射I/O。
    • 参数：
      • addr：建议的映射地址。
      • len：映射区域的长度。
      • prot：映射区域的保护标志。
      • flags：映射标志。
      • fd：文件描述符。
      • offset：文件偏移量。
    • 返回值：成功时返回映射区域的起始地址，失败时返回MAP_FAILED并设置errno。

  3. munmap()

    • 功能：解除文件或设备的内存映射。
    • 参数：
      • addr：映射区域的起始地址。
      • len：映射区域的长度。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  4. mprotect()

    • 功能：设置内存保护属性，控制对内存区域的访问权限。
    • 参数：
      • addr：内存区域的起始地址。
      • len：内存区域的长度。
      • prot：新的保护标志。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

四、网络通信

  1. socket()

    • 功能：创建一个新的套接字，用于网络通信。
    • 参数：
      • domain：协议族。
      • type：套接字类型。
      • protocol：协议类型。
    • 返回值：成功时返回套接字文件描述符，失败时返回-1并设置errno。

  2. bind()

    • 功能：将套接字绑定到本地地址和端口。
    • 参数：
      • sockfd：套接字文件描述符。
      • addr：指向本地地址结构的指针。
      • addrlen：地址结构的长度。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  3. listen()

    • 功能：使套接字进入监听状态，准备接受连接请求。
    • 参数：
      • sockfd：套接字文件描述符。
      • backlog：监听队列的最大长度。
    • 返回值：成功时返回0，失败时返回-1并设置errno。

  4. accept()

    • 功能：接受连接请求，建立新的连接。
    • 参数：
      • sockfd：监听套接字文件描述符。

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