Unix高级编程学习笔记：揭开系统调用的神秘面纱

Unix高级编程离不开系统调用的深入理解。系统调用是用户进程与内核交互的桥梁，也是应用程序访问底层硬件资源的关键手段。在Unix高级编程学习笔记中，我们将从头认识系统调用，探索其在Unix中的关键作用。

Unix系统调用基础

1. 系统调用简介

系统调用是应用程序与内核交互的接口。当应用程序需要访问底层硬件资源或执行特权操作时，必须通过系统调用来请求内核的协助。系统调用通常由一条汇编指令实现，它会将控制权从用户进程转移到内核态，执行完所需操作后，再将控制权交还给用户进程。

2. 系统调用号

每个系统调用都有一个唯一的标识符，称为系统调用号。系统调用号用于标识要执行的具体系统调用。在Unix系统中，系统调用号通常是一个整数，它可以在头文件<sys/syscall.h>中找到。

3. 错误码和perror库函数

系统调用执行的结果可能成功，也可能失败。当系统调用失败时，内核会将错误码写入errno全局变量。应用程序可以通过perror()库函数将errno翻译成用户理解的错误字符串。

系统调用的使用

1. 用户进程关联系统调用

在Android系统中，用户进程可以通过以下方式关联系统调用：

#include <unistd.h>

int syscall(int syscall_number, ...);

syscall()函数是系统调用接口。第一个参数是系统调用号，后面的参数是系统调用所需的参数。

2. 文件系统系统调用

Unix系统提供了丰富的文件系统系统调用，用于创建、打开、关闭、读取、写入和删除文件。常用的文件系统系统调用包括：

open()
close()
read()
write()
lseek()

3. 进程控制系统调用

Unix系统提供了丰富的进程控制系统调用，用于创建、终止、等待和控制进程。常用的进程控制系统调用包括：

fork()
execve()
wait()
kill()

4. 信号系统调用

Unix系统提供了丰富的信号系统调用，用于处理各种各样的信号。常用的信号系统调用包括：

signal()
raise()
kill()

5. 内存管理系统调用

Unix系统提供了丰富的内存管理系统调用，用于分配、释放和映射内存。常用的内存管理系统调用包括：

brk()
sbrk()
mmap()
munmap()

6. 进程间通信系统调用

Unix系统提供了丰富的进程间通信系统调用，用于在进程之间交换数据。常用的进程间通信系统调用包括：

pipe()
mkfifo()
sem_open()
sem_wait()
sem_post()

结语

系统调用是Unix高级编程的基础。通过对系统调用的深入理解，我们可以更好地利用Unix系统提供的各种功能，编写出更加强大的应用程序。