常用的 Linux 系统调用

在 Linux 系统中，系统调用是应用程序与内核之间交互的接口，它允许程序执行内核提供的服务，例如文件操作、进程管理、内存分配等。以下是一些常用的 Linux 系统调用：

1. 进程管理

• fork()：创建一个新进程，父进程和子进程会从 fork() 返回，但返回值不同（父进程返回子进程的 PID，子进程返回 0）。
• exec()：用于执行一个新程序，替换当前进程的映像。常见的有 execve()，execl()，execp() 等。
• exit()：终止进程的执行，并返回一个退出状态码给父进程。
• wait() / waitpid()：等待一个子进程终止，获取子进程的退出状态。
• getpid()：获取当前进程的 PID（进程标识符）。
• getppid()：获取当前进程的父进程 PID。
• kill()：发送信号给进程，常用于进程间通信（IPC）或终止进程。
• clone()：创建一个新进程或线程，是 fork() 的一种更灵活的实现方式，支持更多的参数控制。

2. 文件操作

• open()：打开文件，返回文件描述符。
• read()：从文件描述符读取数据。
• write()：向文件描述符写入数据。
• close()：关闭文件描述符。
• lseek()：移动文件描述符的读写位置。
• unlink()：删除一个文件或目录。
• mkdir()：创建目录。
• rmdir()：删除目录。
• stat() / fstat()：获取文件的状态信息，如文件大小、权限、创建时间等。
• chown()：修改文件的拥有者和所属组。
• chmod()：修改文件的权限。
• rename()：重命名文件或移动文件。

3. 内存管理

• mmap()：映射文件或设备到内存，支持内存映射文件的高效读写。
• munmap()：解除内存映射。
• brk() / sbrk()：改变进程的堆空间大小（较老的方法，现在一般使用 mmap() 来管理内存）。
• mprotect()：改变内存页面的访问权限。
• mlock() / munlock()：锁定或解锁内存页，以防止它们被交换到磁盘上。

4. 系统信息

• gettimeofday()：获取当前时间。
• clock_gettime()：获取指定时钟的时间（高精度）。
• uname()：获取系统信息，如操作系统名称、版本、体系结构等。
• sysinfo()：获取系统的总体信息，如总内存、空闲内存、进程数等。

5. 信号处理

• signal()：设置信号的处理方式（通常使用 sigaction() 替代）。
• sigaction()：设置信号的处理行为，可以自定义信号处理函数。
• sigprocmask()：屏蔽或取消屏蔽信号。
• kill()：向一个进程发送信号。
• pause()：使进程暂停，直到接收到信号。

6. 管道与进程间通信 (IPC)

• pipe()：创建一个管道，返回两个文件描述符，用于进程间的单向通信。
• socket()：创建一个套接字，用于网络通信。
• bind()、listen()、accept()、connect()：用于建立和管理网络连接。
• mmap()：也可以用于进程间的共享内存。
• semop()：操作信号量，用于进程间同步。
• msgget() / msgsnd() / msgrcv()：用于消息队列的创建和操作。
• shmget() / shmat() / shmdt()：用于共享内存的操作。

7. 网络操作

• socket()：创建一个网络套接字。
• bind()：绑定一个套接字到一个地址。
• listen()：监听连接请求。
• accept()：接受一个连接。
• connect()：建立与服务器的连接。
• send() / recv()：发送和接收数据。
• sendto() / recvfrom()：发送和接收数据报。

8. 定时与调度

• timer_create()、timer_settime()：创建和设置定时器。
• nanosleep()：休眠指定的时间，提供更高精度的休眠。
• alarm()：设置一个定时器，用于进程在指定时间后接收 SIGALRM 信号。

9. 文件系统管理

• mount()：挂载文件系统。
• umount()：卸载文件系统。
• chroot()：改变进程的根目录。
• pivot_root()：切换根文件系统。

10. 权限与用户管理

• getuid()：获取当前进程的用户 ID。
• setuid()：设置进程的用户 ID。
• getgid()：获取当前进程的组 ID。
• setgid()：设置进程的组 ID。
• geteuid()：获取当前进程的有效用户 ID。
• seteuid()：设置进程的有效用户 ID。

这些系统调用是 Linux 操作系统提供的基础接口，程序通过调用它们来执行系统级操作，从而使得应用程序能够与操作系统进行交互，完成各种任务。