linux-系统函数
Linux 系统函数详解
Linux 系统函数是用户程序与内核交互的底层接口，通过系统调用（syscall）实现。以下是核心分类及典型函数：
1.文件操作函数
#include<fcntl.h>intopen(constchar*pathname,intflags,mode_tmode);// 打开文件ssize_tread(intfd,void*buf,size_tcount);// 读取文件ssize_twrite(intfd,constvoid*buf,size_tcount);// 写入文件intclose(intfd);// 关闭文件- 示例：复制文件内容
intsrc=open("a.txt",O_RDONLY);intdst=open("b.txt",O_WRONLY|O_CREAT,0644);charbuf[1024];ssize_tbytes=read(src,buf,sizeof(buf));write(dst,buf,bytes);close(src);close(dst);
2.进程控制函数
#include<unistd.h>pid_tfork(void);// 创建子进程intexecve(constchar*pathname,char*constargv[],char*constenvp[]);// 执行程序pid_twaitpid(pid_tpid,int*status,intoptions);// 等待进程结束- 进程创建流程：
pid_tpid=fork();if(pid==0){execl("/bin/ls","ls","-l",NULL);// 子进程执行命令}else{waitpid(pid,NULL,0);// 父进程等待}
3.进程间通信（IPC）
- 管道：
intpipe(intpipefd[2]);// 创建管道// pipefd[0]读端, pipefd[1]写端 - 共享内存：
void*mmap(void*addr,size_tlength,intprot,intflags,intfd,off_toffset);
4.内存管理函数
void*malloc(size_tsize);// 动态内存分配voidfree(void*ptr);// 释放内存intbrk(void*addr);// 调整堆内存边界void*sbrk(intptr_tincrement);5.信号处理函数
#include<signal.h>intkill(pid_tpid,intsig);// 发送信号sighandler_tsignal(intsignum,sighandler_thandler);// 注册信号处理器- 常用信号：
SIGINT(Ctrl+C)SIGKILL(强制终止)SIGSEGV(段错误)
6.网络通信函数
#include<sys/socket.h>intsocket(intdomain,inttype,intprotocol);// 创建套接字intbind(intsockfd,conststructsockaddr*addr,socklen_taddrlen);// 绑定地址intlisten(intsockfd,intbacklog);// 监听连接intaccept(intsockfd,structsockaddr*addr,socklen_t*addrlen);// 接受连接7.系统信息函数
#include<unistd.h>longsysconf(intname);// 获取系统配置值// 示例：获取页大小longpage_size=sysconf(_SC_PAGESIZE);关键特性
直接内核交互
系统调用通过软中断（如int 0x80或syscall指令）触发内核模式切换。错误处理
失败时返回-1并设置errno：if(open("file",O_RDONLY)==-1){perror("open failed");// 输出"open failed: No such file or directory"}性能影响
上下文切换开销较高，需避免频繁调用（如批量读写替代单字节操作）。
开发建议
- 使用
man 2 <函数名>查看手册（如man 2 open） - 优先使用标准库封装（如
fopen替代open）以提升可移植性 - 多线程环境下需注意函数可重入性（如用
_r后缀的线程安全版本）
通过
strace命令可追踪进程的系统调用：strace-etrace=open,read ./my_program
完整函数列表详见 Linux 内核文档或syscalls(2)手册页。