LinuxSystemaufrufe

LinuxSystemaufrufe, häufig auch als Linux-Systemaufrufe bezeichnet, bilden die Schnittstelle, über die Benutzerprogramme Dienste des Linux-Kernels anfordern. Sie ermöglichen grundlegende Operationen wie Dateizugriff, Prozessverwaltung, Interprozesskommunikation, Netzwerkkommunikation, Speicherverwaltung und Gerätezugriffe. Systemaufrufe wechseln den Kontext vom Benutzer- in den Kernelmodus und kehren als Ergebnis zurück.

In der Praxis werden Syscalls über Programmierschnittstellen wie die C-Bibliothek (glibc) oder andere Laufzeitumgebungen aufgerufen. Wrapper-Funktionen wie read, write, open, fork oder execve leiten den eigentlichen Systemaufruf an den Kernel weiter. Die konkrete Nummer des Systemaufrufs und die Aufrufabfolge sind architekturabhängig; der Kernel besitzt eine architekturabhängige Systemaufruftabelle. Auf 64-Bit-Linux erfolgt der Aufruf meist über den Syscall-Befehl, Argumente werden in festgelegten Registern übergeben, der Rückgabewert liegt in rax; bei Fehlern wird negativ zurückgegeben und errno gesetzt.

Zu den häufig genutzten Systemaufrufen gehören read, write, open, close, lseek, mmap, munmap, brk oder mprotect, fork bzw. clone, execve, waitpid, sowie Netzwerk- und Socket-Aufrufe wie socket, connect, bind, listen und accept. Neue Systemaufrufe werden regelmäßig in den Kernel eingeführt, ältere können mit Wartungsvorbehalten ersetzt werden; die Abdeckung variiert nach Kernel-Version und Architektur.

Der Zugriff lässt sich mit Tools wie strace, ltrace oder perf beobachten, was Debugging und Leistungsanalyse erleichtert. Systemaufrufe sind Kernbestandteil der OS-Architektur, und deren Effizienz sowie Sicherheit werden durch Kernel-Module, Seccomp-Filter und Containerisierungsmechanismen beeinflusst.

Zusammengefasst bilden Linux-Systemaufrufe die zentrale, plattformabhängige Schnittstelle zwischen Anwendungen und dem Kernel, über die grundlegende Ressourcen- und Diensteanfragen verarbeitet werden.