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syscall函数用法

news 2025/7/25 9:22:39

syscall 是 Linux 中直接触发内核系统调用的底层接口，通过指定系统调用号和参数实现用户态到内核态的切换‌。以下是其核心用法详解：

#include <sys/syscall.h>
int syscall(int number, ...);

‌number‌
系统调用编号（如 __NR_clone、__NR_gettid），定义于 /usr/include/bits/syscall.h，不同架构编号可能不同‌。
‌...‌
可变参数，需按目标系统调用的要求传递（如 open 需传路径、标志位等）‌。

#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>
pid_t tid = syscall(__NR_gettid);  // 直接调用gettid系统调用‌

syscall(__NR_tgkill, getpid(), tid, SIGUSR1);  // 使用tgkill精准控制线程‌

特性	`syscall`	标准库函数（如 `open`）
调用方式	直接系统调用，无中间层	通过 glibc 封装，可能附加逻辑‌
灵活性	支持所有内核暴露的系统调用	仅限标准库实现的接口‌

此接口适用于需要极致控制或访问非标准系统调用的场景（如线程库开发、容器运行时）‌。

syscall (__NR_clone, flags, child_stack)

syscall(__NR_clone, flags, child_stack) 是 Linux 中直接通过系统调用接口创建新进程/线程的低级方式，其行为与 clone() 系统调用等效但绕过 glibc 封装‌。以下是关键解析：

‌__NR_clone‌
系统调用编号（x86_64 架构下为 56），通过该编号内核路由到 sys_clone 实现‌。
‌flags‌
控制资源共享的标志位（如 CLONE_VM 共享内存、CLONE_FS 共享文件系统信息），需避免冲突组合（如 CLONE_VM|CLONE_FS 会返回 -EINVAL）‌。
‌child_stack‌
子进程/线程的栈指针，需预先分配内存（通常栈向下增长，故传入栈顶地址）‌。

‌系统调用入口‌
syscall 指令触发后，CPU 根据 MSR_LSTAR 寄存器跳转到 entry_SYSCALL_64 入口函数，通过 rax（即 __NR_clone）定位到 sys_clone‌。
‌核心函数调用链‌
sys_clone → _do_fork → copy_process，完成进程描述符（task_struct）复制和资源分配‌。
‌栈与执行流‌
子进程从 child_stack 开始执行，若 flags 包含 CLONE_VM 则与父进程共享地址空间（线程特性）‌。

char stack[8192];
syscall(__NR_clone, CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_SIGHAND, stack + sizeof(stack));

‌说明‌：通过共享内存、文件系统等资源实现线程效果‌。

syscall(__NR_clone, CLONE_NEWPID|CLONE_NEWNS, NULL);  // 新建PID和mount命名空间

‌注意‌：需 CAP_SYS_ADMIN 权限，否则返回 -EPERM‌。

特性	`syscall(__NR_clone)`	`clone()`
调用方式	直接系统调用，无库开销	glibc 封装，可能附加缓存逻辑‌
可移植性	依赖架构编号（如x86_64为56）	接口稳定，跨平台兼容‌