揭秘Linux心脏:那些让你的编程事半功倍的主要系统调用

简介: 【8月更文挑战第31天】Linux中的系统调用是操作系统提供给应用程序的接口,用于请求内核服务,如文件操作、进程控制等。本文列举了22种主要系统调用,包括fork()、exec()、exit()、wait()、open()、close()、read()、write()等,并通过示例代码展示了如何使用fork()创建新进程及使用open()、write()、close()操作文件。这些系统调用是Linux中最基本的接口,帮助应用程序与内核交互。

问题:Linux中的主要系统调用有哪些?

答案:Linux中的系统调用是操作系统提供给上层应用程序的接口,用于请求内核服务。这些服务包括文件操作、进程控制、信号处理等。以下是一些主要的系统调用及其简要说明:

  1. fork():创建一个新的进程,是当前进程的一个副本。
  2. exec():在进程中执行指定的可执行文件,替换当前进程映像。
  3. exit():终止当前进程并返回状态值给父进程。
  4. wait():暂停当前进程的执行,直到一个子进程结束或收到一个信号。
  5. open():打开一个文件或设备,并返回一个文件描述符供后续操作使用。
  6. close():关闭一个已打开的文件描述符。
  7. read():从已打开的文件描述符中读取数据。
  8. write():向已打开的文件描述符写入数据。
  9. ioctl():对已打开的设备进行控制操作,如配置设备参数。
  10. chdir():改变当前工作目录。
  11. mmap():在进程地址空间和磁盘文件之间建立映射,用于高效文件读写。
  12. munmap():解除内存映射。
  13. pipe():创建一个管道,用于进程间通信。
  14. dup():复制一个已存在的文件描述符。
  15. select():监视多个文件描述符,等待其中任何一个变得可读、可写或异常。
  16. socket():创建一个套接字,用于网络通信。
  17. bind():为套接字指定本地地址和端口。
  18. listen():使套接字处于监听状态,等待客户端连接。
  19. accept():接受一个客户端连接请求,返回新的套接字供通信使用。
  20. connect():向服务器发起连接请求。
  21. send() 和 recv():在已连接的套接字上发送和接收数据。
  22. fcntl():对已打开的文件描述符执行各种控制操作。

示例代码:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

int main() {
   
    // 创建一个新的进程
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
   
        // 子进程
        printf("This is the child process with ID: %d
", getpid());
        exit(0);
    } else {
   
        // 父进程
        int status;
        waitpid(pid, &status, 0);
        printf("Child process terminated with status: %d
", WEXITSTATUS(status));
    }

    // 打开一个文件
    int fd = open("test.txt", O_CREAT | O_WRONLY, S_IRUSR | S_IWUSR);
    if (fd == -1) {
   
        perror("open");
        return 1;
    }

    // 写入数据
    const char *text = "Hello, World!";
    write(fd, text, strlen(text));

    // 关闭文件描述符
    close(fd);

    return 0;
}

这个示例代码展示了如何使用fork()系统调用创建新进程,以及如何使用open()、write()和close()系统调用来操作文件。这些系统调用是Linux中最基本的,它们为应用程序提供了与内核交互的能力。

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