名前¶

syscalls - Linux のシステムコール

書式¶

Linux のシステムコール。

説明¶

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 基本的なインタフェースである。

注意¶

以下の点に留意すること:

• 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、ストリーム対応のパッチが当てられたカーネル用のもので、 標準のカーネルに存在することは今後もない。

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、 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 OS 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。

• これまでに、 stat(2) には 3 種類の異なるバージョンが存在する。 sys_stat() (スロットは __NR_oldstat)、 sys_newstat() (スロットは __NR_stat)、 sys_stat64() (カーネル 2.4 で導入; スロットは __NR_stat64)。 3つのうち最後のものが最新である。 lstat(2) と fstat(2) についても同様である。
• また、 __NR_oldolduname, __NR_olduname, __NR_uname という定義は、それぞれ sys_olduname(), sys_uname(), sys_newuname() というルーチンを参照している。
• Linux 2.0 では、 vm86(2) の新バージョンが登場した。カーネルルーチンの 古いバージョン、新しいバージョンはそれぞれ sys_vm86old(), sys_vm86() という名前である。
• Linux 2.4 では、 getrlimit(2) の新バージョンが登場した。カーネルルーチンの 古いバージョン、新しいバージョンはそれぞれ sys_old_getrlimit() (スロットは __NR_getrlimit), sys_getrlimit() (スロットは __NR_ugetrlimit) という名前である。
• Linux 2.4 で、ユーザ ID とグループ ID のサイズが 16 ビットから 32 ビットに増えた。 この変更に対応するため、いくつかのシステムコールが追加された (chown32(2), getuid32(2), getgroups32(2), setresuid32(2) など)。 これらのシステムコールが、末尾の "32" が付かない同名の 古いバージョンに代わって使われるようになった。
• Linux 2.4 では、32 ビット・アーキテクチャ上のアプリケーションが 大きなファイル (つまり、32 ビットでは表現できないサイズや ファイル・オフセットが必要なファイル) にアクセスできるようになった。 この変更に対応するため、ファイル・オフセットとサイズを扱う システムコールの置き換えが必要となった。その結果、 fcntl64(2), ftruncate64(2), getdents64(2), stat64(2), statfs64(2) と、ファイルディスクリプタやシンボリックリンクで同じ機能を持つ システムコールが追加された。 これらのシステムコールが、末尾の "64" が付かない同名の 古いバージョンに代わって使われるようになった。 但し、"stat" 系のシステムコールはその限りではない。

  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。

• リアルタイムシグナル (signal(7) 参照) への対応を追加するために、 rt_sig* 系のシステムコールがカーネル 2.2 で追加された。 これらのシステムコールが、先頭に "rt_" が付かない同名の 古いバージョンに代わって使われるようになった。
• select(2) と mmap(2) は 5つもしくはそれ以上の引き数を使用しており、 i386 では引き数の受け渡しに問題が生じる。 そのため、他のアーキテクチャでは __NR_select と __NR_mmap に対応する sys_select() と sys_mmap() が存在するが、i386 では代わりに old_select() と old_mmap() というルーチンがある (これらのルーチンは引き数ブロックへのポインタを使用する)。 現在では 5つの引き数を渡すことはもはや問題ではなくなっており、 __NR__newselect は sys_select() に直接対応するようになっている。 __NR_mmap2 についても同様である。

関連項目¶

syscall(2), unimplemented(2), libc(7)