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syscalls - Linux のシステムコール
Linux のシステムコール。
システムコールは、アプリケーションと Linux カーネルとの間の 基本的なインターフェースである。
システムコールは一般には直接起動されず、 glibc (や他の何らかのライブラリ) 経由で起動される。 システムコールの直接起動については、詳細は intro(2) を参照のこと。 いつもという訳ではないが、普通は、ラッパー関数の名前はその関数が起動する システムコールの名前と同じである。 例えば、glibc には truncate() という関数があり、この関数は "truncate" システムコールを起動する。
たいていの場合、glibc のラッパー関数はかなり簡単なもので、 システムコールを起動する前に引き数を適切なレジスターにコピーし、 システムコールが返った後は errno を適切に設定する以外は、ほとんど処理を行わない (これらは、ラッパー関数が提供されていない場合に システムコールを起動するのに使用する syscall(2) により実行される処理と同じである)。 [注意] システムコールは失敗を示すのに負のエラー番号を呼び出し元に返す。 失敗が起こった際には、ラッパー関数は返されたエラー番号を反転して (正の値に変換し)、それを errno にコピーし、ラッパー関数の呼び出し元に -1 を返す。
しかしながら、時には、ラッパー関数がシステムコールを起動する前に 何らかの追加の処理を行う場合がある。 例えば、現在、 二つの関連するシステムコール truncate(2) と truncate64(2) があり、glibc のラッパー関数 truncate() は、カーネルがこれらのシステムコールのうちどちらを提供しているかをチェックし、 どちらを採用するかを決定する。
以下は Linux のシステムコールのリストである。 このリストで、 Kernel の列は、Linux 2.2 以降で登場したシステムコールが 登場したカーネルバージョンを示す。 以下に詳細な説明を記す。
カーネル 3.15 で利用可能なシステムコールのリストを以下に示す (それ以前のカーネルでだけ利用可能なものも少数だが含まれる):
x86-32 を含む多くのプラットフォームでは、ソケット関連のシステムコールは (glibc のラッパー関数を介してだが) すべて socketcall(2) 経由に多重されている。 同様に、System V IPC 関連のシステムコールは ipc(2) 経由に多重されている。
以下のシステムコールは、システムコールテーブルにスロットが予約されているが、 標準のカーネルには実装されていない: afs_syscall(2), break(2), ftime(2), getpmsg(2), gtty(2), idle(2), lock(2), madvise1(2), mpx(2), phys(2), prof(2), profil(2), putpmsg(2), security(2), stty(2), tuxcall(2), ulimit(2), vserver(2) (unimplemented(2) も参照)。 しかし、ftime(3), profil(3), ulimit(3) はライブラリルーチンとして 実装されている。 phys(2) 用の場所は 2.1.116 以降では umount(2) 用に 使用されている; 将来においても phys(2) は実装されない。 getpmsg(2) と putpmsg(2) は STREAMS 対応のパッチが適用された カーネル用であり、標準のカーネルに登場することはないかもしれない。
set_zone_reclaim(2) は少しの間だけ存在した。 Linux 2.6.13 で追加され、2.6.16 で削除された。このシステムコールがユーザー空間から使える状態になったことはない。
たいていは、 /usr/include/asm/unistd.h で定義されている番号 __NR_xxx のシステムコールのコードは、 Linux カーネルソースの sys_xxx() というルーチンに書かれている (i386 における実行テーブルは /usr/src/linux/arch/i386/kernel/entry.S に書かれている)。 しかしこれには多くの例外がある。古いシステムコールは新版に置き換えられて きたが、この置き換えはあまり体系立てて行われて来なかったからである。 parisc, sparc, sparc64, alpha といったプロプリエタリなオペレーティングシステムのエミュレーション機能があるプラットフォームでは、多くの追加システムコールがある。 mips64 には、32 ビットシステムコールのフルセットも含まれている。
時間の経過とともに、いくつかのシステムコールではインターフェースの 変更が必要になってきた。 こうした変更の理由の一つは、システムコールに渡される構造体やスカラー値 のサイズを増やす必要があることだった。 これらの変更の結果、現在では、同様の処理を実行するが 引き数のサイズなどの詳細は異なる、一連のシステムコール群が いくつか存在する (例えば、 truncate(2) と truncate64(2))。 (すでに述べたように、 一般にはアプリケーションがこのことを意識することはない。 glibc のラッパー関数が、適切なシステムコールを起動し、古いバイナリに 対して ABI レベルでの互換性を保持することを保証する処理を行っている。) 複数のバージョンが存在するシステムコールの例を以下に挙げる。
64-bit ファイルアクセスと 32-bit UID のみを持つ 新しいプラットフォーム (alpha, ia64, s390x など) では、 *64 や *32 という名前のシステムコールはない。 *64 や *32 というシステムコールが存在する場合、 *64 や *32 がついていないシステムコールは廃止扱いである。
intro(2), syscall(2), unimplemented(2), errno(3), libc(7), vdso(7)
この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 3.79 の一部 である。プロジェクトの説明とバグ報告に関する情報は http://www.kernel.org/doc/man-pages/ に書かれている。
2015-01-22 | Linux |