SYSCALLS

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システムコールとライブラリのラッパー関数

Often the glibc wrapper function is quite thin, doing little work other than copying arguments to the right registers before invoking the system call, and then setting errno appropriately after the system call has returned. (These are the same steps that are performed by syscall(2), which can be used to invoke system calls for which no wrapper function is provided.) Note: system calls indicate a failure by returning a negative error number to the caller on architectures without a separate error register/flag, as noted in syscall(2); when this happens, the wrapper function negates the returned error number (to make it positive), copies it to errno, and returns -1 to the caller of the wrapper.

しかしながら、時には、ラッパー関数がシステムコールを起動する前に 何らかの追加の処理を行う場合がある。 例えば、現在、 二つの関連するシステムコール truncate(2) と truncate64(2) があり、glibc のラッパー関数 truncate() は、カーネルがこれらのシステムコールのうちどちらを提供しているかをチェックし、 どちらを採用するかを決定する。  

システムコールのリスト

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カーネルバージョンがない場合、そのシステムコールは カーネル 1.0 もしくはそれ以前に登場した。

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システムコールに "1.2" と書かれている場合、 そのシステムコールがおそらくバージョン 1.1.x のカーネルで登場し、 安定版のカーネルでは 1.2 で初めて登場したことを意味する。 (バージョン 1.2 のカーネルは、カーネル 1.0.6 から分岐し、 バージョン 1.1.x の不安定版のカーネル系列として開発された。)

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システムコールに "2.0" と書かれている場合、 そのシステムコールがおそらくバージョン 1.3.x のカーネルで登場し、 安定版のカーネルでは 2.0 で初めて登場したことを意味する。 (バージョン 2.0 のカーネルは、バージョン 1.2.10 あたりのカーネル 1.2.x から分岐し、バージョン 1.3.x の不安定版のカーネル系列として開発された。)

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システムコールに "2.2" と書かれている場合、 そのシステムコールがおそらくバージョン 2.1.x のカーネルで登場し、 安定版のカーネルでは 2.2.0 で初めて登場したことを意味する。 (バージョン 2.2 のカーネルは、カーネル 2.0.21 から分岐し、 バージョン 2.1.x の不安定版のカーネル系列として開発された。)

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システムコールに "2.4" と書かれている場合、 そのシステムコールがおそらくバージョン 2.3.x のカーネルで登場し、 安定版のカーネルでは 2.4.0 で初めて登場したことを意味する。 (バージョン 2.4 のカーネルは、カーネル 2.2.8 から分岐し、 バージョン 2.3.x の不安定版のカーネル系列として開発された。)

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システムコールに "2.6" と書かれている場合、 そのシステムコールがおそらくバージョン 2.5.x のカーネルで登場し、 安定版のカーネルでは 2.6.0 で初めて登場したことを意味する。 (バージョン 2.6 のカーネルは、カーネル 2.4.15 から分岐し、 バージョン 2.5.x の不安定版のカーネル系列として開発された。)

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Starting with kernel 2.6.0, the development model changed, and new system calls may appear in each 2.6.x release. In this case, the exact version number where the system call appeared is shown. This convention continues with the 3.x kernel series, which followed on from kernel 2.6.39; and the 4.x kernel series, which followed on from kernel 3.19; and the 5.x kernel series, which followed on from kernel 4.20.

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前の安定版カーネル系列から分岐した後に安定版カーネル系列にシステムコール が追加された場合、以前の安定版カーネル系列にそのシステムコールが 移植 (backport) されることがある。 例えば、2.6.x で登場したシステムコールのいくつかは、 2.4.15 以降の 2.4.x リリースにも backport された。 この場合、システムコールが登場したバージョンとして、 両方の安定版系列のバージョンが記載されている。

カーネル 5.10 で利用可能なシステムコールのリストを以下に示す (それ以前のカーネルでだけ利用可能なものも少数だが含まれる):

x86-32 を含む多くのプラットフォームでは、ソケット関連のシステムコールは (glibc のラッパー関数を介してだが) すべて socketcall(2) 経由に多重されている。 同様に、System V IPC 関連のシステムコールは ipc(2) 経由に多重されている。

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 STREAMS 対応のパッチが適用された カーネル用であり、標準のカーネルに登場することはないかもしれない。

set_zone_reclaim(2) は少しの間だけ存在した。 Linux 2.6.13 で追加され、2.6.16 で削除された。このシステムコールがユーザー空間から使える状態になったことはない。  

System calls on removed ports

AVR32 (port removed in Linux 4.12)

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 pread(2)

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 pwrite(2)

Blackfin (port removed in Linux 4.17)

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bfin_spinlock(2) (added in Linux 2.6.22)

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dma_memcpy(2) (added in Linux 2.6.22)

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pread(2) (added in Linux 2.6.22)

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pwrite(2) (added in Linux 2.6.22)

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sram_alloc(2) (added in Linux 2.6.22)

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sram_free(2) (added in Linux 2.6.22)

Metag (port removed in Linux 4.17)

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metag_get_tls(2) (add in Linux 3.9)

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metag_set_fpu_flags(2) (add in Linux 3.9)

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metag_set_tls(2) (add in Linux 3.9)

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metag_setglobalbit(2) (add in Linux 3.9)

Tile (port removed in Linux 4.17)

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cmpxchg_badaddr(2) (added in Linux 2.6.36)

注意

Over time, changes to the interfaces of some system calls have been necessary. One reason for such changes was the need to increase the size of structures or scalar values passed to the system call. Because of these changes, certain architectures (notably, longstanding 32-bit architectures such as i386) now have various groups of related system calls (e.g., truncate(2) and truncate64(2)) which perform similar tasks, but which vary in details such as the size of their arguments. (As noted earlier, applications are generally unaware of this: the glibc wrapper functions do some work to ensure that the right system call is invoked, and that ABI compatibility is preserved for old binaries.) Examples of systems calls that exist in multiple versions are the following:

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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。

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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。

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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。

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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。

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Linux 2.4 で、ユーザー 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。

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Linux 2.4 では、32 ビットアーキテクチャー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), getdents64(2), stat64(2), statfs64(2), truncate64(2) と、ファイルディスクリプター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。

On newer platforms that only have 64-bit file access and 32-bit UIDs/GIDs (e.g., alpha, ia64, s390x, x86-64), there is just a single version of the UID/GID and file access system calls. On platforms (typically, 32-bit platforms) where the *64 and *32 calls exist, the other versions are obsolete.

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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。

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The select(2) and mmap(2) system calls use five or more arguments, which caused problems in the way argument passing on the i386 used to be set up. Thus, while other architectures have sys_select() and sys_mmap() corresponding to __NR_select and __NR_mmap, on i386 one finds old_select() and old_mmap() (routines that use a pointer to an argument block) instead. These days passing five arguments is not a problem any more, and there is a __NR__newselect that corresponds directly to sys_select() and similarly __NR_mmap2. s390x is the only 64-bit architecture that has old_mmap().

アーキテクチャー固有の詳細: Alpha

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getxgid(2) returns a pair of GID and effective GID via registers r0 and r20; it is provided instead of getgid(2) and getegid(2).

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getxpid(2) returns a pair of PID and parent PID via registers r0 and r20; it is provided instead of getpid(2) and getppid(2).

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old_adjtimex(2) is a variant of adjtimex(2) that uses struct timeval32, for compatibility with OSF/1.

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getxuid(2) returns a pair of GID and effective GID via registers r0 and r20; it is provided instead of getuid(2) and geteuid(2).

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sethae(2) is used for configuring the Host Address Extension register on low-cost Alphas in order to access address space beyond first 27 bits.

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