Section: Linux Programmer's Manual (2)
Updated: 2020-06-09
Index JM Home Page


syscall - 間接システムコール  


#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>   /* SYS_xxx の定義用 */

long syscall(long number, ...);

glibc 向けの機能検査マクロの要件 (feature_test_macros(7) 参照):

glibc 2.19 以降:

glibc 2.19 より前:



syscall() は、システムコールを起動する小さなライブラリ関数で、 number で指定されたアセンブリ言語インターフェースのシステムコールを、指定された引数をつけて実行する。 syscall() が役に立つのは、例えば C ライブラリにラッパー関数が存在しないシステムコールを呼び出したい場合である。

syscall() は、システムコールを行う前に CPU レジスターを保存し、システムコールから返った際にレジスターを復元し、システムコールが返したエラーを errno(3) に格納する。

システムコールのシンボル定数は、ヘッダーファイル <sys/syscall.h> に書かれている。  


返り値は呼び出されたシステムコールによって定義される。 一般に、返り値 0 は成功を表す。 -1 はエラーを表し、エラー番号は errno に入れられる。  


syscall() は 4BSD で最初に登場した。  


各アーキテクチャーの ABI には、 システムコールの引数のカーネルへの渡し方に関する独自の要件がある。 (ほとんどのシステムコールのように) glibc ラッパー関数があるシステムコールでは、 glibc が詳細を処理し、アーキテクチャーに応じた方法で引数が適切なレジスターにコピーされる。 しかし、 システムコールを呼び出すのに syscall() を使う場合には、 呼び出し側でアーキテクチャー依存の詳細を処理しなければならない場合がある。 これはいくつかの 32 ビットアーキテクチャーでは非常によくあることだ。

For example, on the ARM architecture Embedded ABI (EABI), a 64-bit value (e.g., long long) must be aligned to an even register pair. Thus, using syscall() instead of the wrapper provided by glibc, the readahead(2) system call would be invoked as follows on the ARM architecture with the EABI in little endian mode:

 syscall(SYS_readahead, fd, 0,
        (unsigned int) (offset & 0xFFFFFFFF),
        (unsigned int) (offset >> 32),

Since the offset argument is 64 bits, and the first argument (fd) is passed in r0, the caller must manually split and align the 64-bit value so that it is passed in the r2/r3 register pair. That means inserting a dummy value into r1 (the second argument of 0). Care also must be taken so that the split follows endian conventions (according to the C ABI for the platform).

Similar issues can occur on MIPS with the O32 ABI, on PowerPC and parisc with the 32-bit ABI, and on Xtensa.

Note that while the parisc C ABI also uses aligned register pairs, it uses a shim layer to hide the issue from user space.

次のシステムコールに影響がある: fadvise64_64(2), ftruncate64(2), posix_fadvise(2), pread64(2), pwrite64(2), readahead(2), sync_file_range(2), truncate64(2)

This does not affect syscalls that manually split and assemble 64-bit values such as _llseek(2), preadv(2), preadv2(2), pwritev(2), and pwritev2(2). Welcome to the wonderful world of historical baggage.  


各アーキテクチャーには、それぞれ独自のシステムコール起動方法とカーネルへの引数の渡し方がある。 各種のアーキテクチャーの詳細を以下の 2 つの表にまとめる。

The first table lists the instruction used to transition to kernel mode (which might not be the fastest or best way to transition to the kernel, so you might have to refer to vdso(7)), the register used to indicate the system call number, the register(s) used to return the system call result, and the register used to signal an error.

Instruction   System   Ret   Ret  Error   備考
      call #   val   val2    

alpha   callsys   v0   v0   a4  a3   1, 6
arc   trap0   r8   r0   -  
arm/OABI   swi NR   -   r0   -   2
arm/EABI   swi 0x0   r7   r0   r1  -  
arm64   svc #0   w8   x0   x1  -  
blackfin   excpt 0x0   P0   R0   -  
i386   int $0x80   eax   eax   edx  -  
ia64   break 0x100000   r15   r8   r9  r10   1, 6
m68k   trap #0   d0   d0   -  
microblaze   brki r14,8   r12   r3   -  
mips   syscall   v0   v0   v1  a3   1, 6
nios2   trap   r2   r2   r7  
parisc   ble 0x100(%sr2, %r0)   r20   r28   -  
powerpc   sc   r0   r3   r0   1
powerpc64   sc   r0   r3   cr0.SO   1

ecall   a7   a0   a1  -  
s390   svc 0   r1   r2   r3  -   3
s390x   svc 0   r1   r2   r3  -   3
superh   trap #0x17   r3   r0   r1  -   4, 6
sparc/32   t 0x10   g1   o0   o1  psr/csr   1, 6
sparc/64   t 0x6d   g1   o0   o1  psr/csr   1, 6
tile   swint1   R10   R00   R01   1
x86-64   syscall   rax   rax   rdx  -   5

syscall   rax   rax   rdx  -   5
xtensa   syscall   a2   a2   -  


On a few architectures, a register is used as a boolean (0 indicating no error, and -1 indicating an error) to signal that the system call failed. The actual error value is still contained in the return register. On sparc, the carry bit (csr) in the processor status register (psr) is used instead of a full register. On powerpc64, the summary overflow bit (SO) in field 0 of the condition register (cr0) is used.
NR is the system call number.
s390 と s390x では、 NR (システムコール番号) が 256 未満の場合 svc NR で NR が直接渡される場合がある。
On SuperH, the trap number controls the maximum number of arguments passed. A trap #0x10 can be used with only 0-argument system calls, a trap #0x11 can be used with 0- or 1-argument system calls, and so on up to trap #0x17 for 7-argument system calls.
The x32 ABI shares syscall table with x86-64 ABI, but there are some nuances:
In order to indicate that a system call is called under the x32 ABI, an additional bit, __X32_SYSCALL_BIT, is bitwise-ORed with the system call number. The ABI used by a process affects some process behaviors, including signal handling or system call restarting.
Since x32 has different sizes for long and pointer types, layouts of some (but not all; struct timeval or struct rlimit are 64-bit, for example) structures are different. In order to handle this, additional system calls are added to the system call table, starting from number 512 (without the __X32_SYSCALL_BIT). For example, __NR_readv is defined as 19 for the x86-64 ABI and as __X32_SYSCALL_BIT | 515 for the x32 ABI. Most of these additional system calls are actually identical to the system calls used for providing i386 compat. There are some notable exceptions, however, such as preadv2(2), which uses struct iovec entities with 4-byte pointers and sizes ("compat_iovec" in kernel terms), but passes an 8-byte pos argument in a single register and not two, as is done in every other ABI.
Some architectures (namely, Alpha, IA-64, MIPS, SuperH, sparc/32, and sparc/64) use an additional register ("Retval2" in the above table) to pass back a second return value from the pipe(2) system call; Alpha uses this technique in the architecture-specific getxpid(2), getxuid(2), and getxgid(2) system calls as well. Other architectures do not use the second return value register in the system call interface, even if it is defined in the System V ABI.

2 つ目の表は、システムコールの引数を渡すのに使用されるレジスターの一覧である。

arg1   arg2   arg3   arg4   arg5   arg6   arg7   備考

alpha a0   a1   a2   a3   a4   a5   -  
arc r0   r1   r2   r3   r4   r5   -  
arm/OABI r0   r1   r2   r3   r4   r5   r6  
arm/EABI r0   r1   r2   r3   r4   r5   r6  
arm64 x0   x1   x2   x3   x4   x5   -  
blackfin R0   R1   R2   R3   R4   R5   -  
i386 ebx   ecx   edx   esi   edi   ebp   -  
ia64 out0   out1   out2   out3   out4   out5   -  
m68k d1   d2   d3   d4   d5   a0   -  
microblaze r5   r6   r7   r8   r9   r10   -  
mips/o32 a0   a1   a2   a3   -   -   -   1
mips/n32,64 a0   a1   a2   a3   a4   a5   -  
nios2 r4   r5   r6   r7   r8   r9   -  
parisc r26   r25   r24   r23   r22   r21   -  
powerpc r3   r4   r5   r6   r7   r8   r9  
powerpc64 r3   r4   r5   r6   r7   r8   -  

a0   a1   a2   a3   a4   a5   -  
s390 r2   r3   r4   r5   r6   r7   -  
s390x r2   r3   r4   r5   r6   r7   -  
superh r4   r5   r6   r7   r0   r1   r2  
sparc/32 o0   o1   o2   o3   o4   o5   -  
sparc/64 o0   o1   o2   o3   o4   o5   -  
tile R00   R01   R02   R03   R04   R05   -  
x86-64 rdi   rsi   rdx   r10   r8   r9   -  

rdi   rsi   rdx   r10   r8   r9   -  
xtensa a6   a3   a4   a5   a8   a9   -  


mips/o32 のシステムコールの規約では、 ユーザースタックに引数を 5 個から 8 個渡す。

これらの表にはすべての呼び出し規約が記載されているわけではない点に注意すること --- アーキテクチャーによっては、ここに記載されていない他のレジスターが見境なく上書きされる場合もある。  

#define _GNU_SOURCE #include <unistd.h> #include <sys/syscall.h> #include <sys/types.h> #include <signal.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    pid_t tid;

     tid = syscall(SYS_gettid);
    syscall(SYS_tgkill, getpid(), tid, SIGHUP); }  


_syscall(2), intro(2), syscalls(2), errno(3), vdso(7)  


この man ページは Linux man-pages プロジェクトのリリース 5.10 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 に書かれている。


syscall, system, register, call, アーキテクチャー, SYSCALL, trap, bit, calls, argument

Linux マニュアル 一覧

[man1] [man2] [man3] [man4] [man5] [man6] [man7] [man8]
[a] [b] [c] [d] [e] [f] [g] [h] [i] [j] [k] [l] [m] [n] [o] [p] [q] [r] [s] [t] [u] [v] [w] [x] [y] [z]




This document was created by man2html, using the manual pages.
Time: 12:08:50 GMT, June 11, 2022