lågnivåsystemanrop

Lågnivåsystemanrop är den grundläggande mekanismen som gör det möjligt för ett användarprogram att begära tjänster från operativsystemets kärna. De utgör gränssnittet mellan användarläge och kärnläge och inkluderar funktioner som att läsa och skriva filer, skapa processer eller kommunicera över nätverk. Till skillnad från högre nivåer av API:er och bibliotekssamtal är lågnivåsystemanrop ofta starkt kopplade till arkitektur och operativsystem, vilket gör dem mindre portabla över plattformar.

Anropen sker vanligtvis genom en systemanropsmekanism där ett specifikt nummer identifierar funktionen och argument överförs via register eller stack. På moderna Unix-liknande system varierar detaljerna mellan arkitekturer, men generellt passerar man filbeskrivare, buffertar och storlekar som argument till kärnan. På x86_64 Linux används till exempel systemanropsnumret i registret rax och argumenten i rdi, rsi, rdx, r10, r8 och r9; anropet görs med syscall-instruktionen (äldre system använde ofta int 0x80). Systemanropen returnerar normalt ett tal som antingen anger resultatet (t.ex. antal lästa bytes) eller en felkod, där negativa värden ofta översätts till errno av användarlandets wrappers.

Kärnan hanterar varje anrop via en systemkallstabell som mappar numret till den relevanta kärnfunktionen. Detta kräver ofta en kontextväxling mellan användar- och kärnläge samt skyddsmekanismer som minnes- och behörighetskontroller.

Många programmeringsmiljöer erbjuder wrappers i standardbiblioteket (t.ex. C-biblioteket) som döljer de direkta systemanropen och översätter fel till bekanta errno-värden. Dessa wrappers gör koden mer portabel och robust, men bakom kulisserna kvarstår lågnivåsystemanropen som kärnans primära gränssnitt.