The Linux Programming Interface〈系統概念〉

系統呼叫

系統呼叫流程，以使用 execve() 來說

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int main()
{
    char *argv[] = {"ls","-al","/etc/passwd",(char *)0};
    char *envp[] = {"PATH=/bin",0};
    execve("/bin/ls",argv,envp);
    return 0;
}

execve 是 syscall 編號 11

編號定義位於kernel\linux-3.6.5\arch\x86\include\generated\asm\unistd_32/64.h

不同版本 Kernel 放的位置可能有點差別，另外 32/64 定義編號也會不一樣

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# 32 位元編號定義
#define __NR_link    9
#define __NR_unlink 10
#define __NR_execve 11

# 64 位元編號定義
#define __NR_fork   57
#define __NR_vfork  58
#define __NR_execve 59
#define __NR_exit   60

常用的函式名稱其實都是呼叫底下的 syscall

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fopen       -> open
printf      -> write
malloc/free -> brk

Linux 上標準 C 函式庫為 glibc

其他還有 uClibs、dietlibc 等等

查看目前系統上面是使用什麼函示庫

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# 先編譯的一個執行檔
$ ./a.out

# 使用 ldd
$ ldd a.out
        linux-vdso.so.1 =>  (0x00007fffa65fe000)
        libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f4fd2061000)
        /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f4fd2440000)
        
# 執行 libc.so.6
$ /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
GNU C Library (Ubuntu EGLIBC 2.19-0ubuntu6.6) stable release version 2.19, by Roland McGrath et al.
Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.
There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
PARTICULAR PURPOSE.
Compiled by GNU CC version 4.8.2.
Compiled on a Linux 3.13.11 system on 2015-02-25.
Available extensions:
        crypt add-on version 2.1 by Michael Glad and others
        GNU Libidn by Simon Josefsson
        Native POSIX Threads Library by Ulrich Drepper et al
        BIND-8.2.3-T5B
libc ABIs: UNIQUE IFUNC
For bug reporting instructions, please see:
<https://bugs.launchpad.net/ubuntu/+source/eglibc/+bugs>.

可攜帶程式

範例參考

在程式編譯時，可以藉由巨集或參數來決定區塊是否要編譯

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#define _SOURCE 1
$cc -D_SOURCE prog.c

而類型則可以用typedef來取代，如下範例

當你看到一些以_t為結尾的通常都是 replace 基本類型

比如uid_t就取代int，pid_t取代unsigned int

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typedef long                I64_T;
typedef unsigned long       UI64_T;
typedef int                 I32_T;
typedef unsigned int        UI32_T;
typedef short int           I16_T;     
typedef unsigned short int  UI16_T;    
typedef char                I8_T;
typedef unsigned char       UI8_T;
typedef unsigned short int  BOOLEAN;
typedef unsigned char       u_char;
typedef unsigned short      u_short;
typedef unsigned long       u_long;
typedef unsigned char       unchar;
typedef unsigned short      ushort;
typedef unsigned int        uint;
typedef unsigned long       ulong;

再來是結構的問題，例如以下結構為

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struct sembuf {
    unsigned short  sem_num;
    short           sem_op;
    short           sem_flg;
};

如果使用下面初始化方法是不可攜帶的

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# 因為欄位順序可能不同
# 不同平台欄位特性可能不同
struct sembuf s = {3, -1, SEM_UNDO};

所以要用以下方法初始化

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struct sembuf s
s.sem_num   = 3;
s.sem_op    = -1;
s.sem_flg   = SEM_UNDO;

# 如果使用 C99 可以這樣寫
struct sembuf s = { s.sem_num = 3, s.sem_op = -1, s.sem_flg = SEM_UNDO};

Man 指令

Man page 後面數字代表意思，例如date(1)

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1 	使用者在shell環境中可以操作的指令或可執行檔
2 	系統核心可呼叫的函數與工具等
3 	一些常用的函數(function)與函式庫(library)，大部分為C的函式庫(libc)
4 	裝置檔案的說明，通常在/dev下的檔案
5 	設定檔或者是某些檔案的格式
6 	遊戲(games)
7 	慣例與協定等，例如Linux檔案系統、網路協定、ASCII code等等的說明
8 	系統管理員可用的管理指令
9 	跟kernel有關的文件

習題

reboot syscall 中 magic2 的故事