Go 系统调用详解：RawSyscall 与 Syscall 的区别及使用-Golang-PHP中文网

Go 系统调用详解：RawSyscall 与 Syscall 的区别及使用

霞舞

发布： 2025-10-16 11:15:36

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go 系统调用详解：rawsyscall 与 syscall 的区别及使用

本文旨在深入解析 Go 语言 `syscall` 包中的 `RawSyscall` 和 `Syscall` 函数。我们将详细解释 `RawSyscall` 的参数和返回值，解读其汇编实现的关键部分，并阐明 `Syscall` 与 `RawSyscall` 的本质区别。此外，本文还将指导开发者在需要自定义系统调用时，如何选择和使用这两个函数。

RawSyscall 函数详解

RawSyscall 函数是 Go 语言中直接进行系统调用的底层接口。其函数签名如下：

func RawSyscall(trap, a1, a2, a3 uintptr) (r1, r2 uintptr, err Errno)

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trap: 系统调用号。每个操作系统都定义了一组系统调用，每个调用都有一个唯一的编号。trap 参数指定了要执行的系统调用的编号。
a1, a2, a3: 系统调用的参数。大多数系统调用都需要一些输入参数。a1、a2 和 a3 分别代表系统调用的前三个参数。如果系统调用需要的参数超过三个，则需要通过其他方式传递（例如，通过指针传递结构体）。
r1, r2: 系统调用的返回值。系统调用执行完成后，通常会返回一些结果。r1 和 r2 分别代表系统调用的前两个返回值。
err: 错误码。如果系统调用执行失败，则 err 返回一个 Errno 类型的值，表示错误码。

汇编代码解读 (以 darwin/amd64 为例)

以下是 RawSyscall 在 darwin/amd64 架构下的汇编代码片段：

TEXT ·RawSyscall(SB),7,$0
    MOVQ    16(SP), DI
    MOVQ    24(SP), SI
    MOVQ    32(SP), DX
    MOVQ    $0, R10
    MOVQ    $0, R8
    MOVQ    $0, R9
    MOVQ    8(SP), AX   // syscall entry
    ADDQ    $0x2000000, AX
    SYSCALL
    JCC ok1
    MOVQ    $-1, 40(SP) // r1
    MOVQ    $0, 48(SP)  // r2
    MOVQ    AX, 56(SP)  // errno
    RET
ok1:
    MOVQ    AX, 40(SP)  // r1
    MOVQ    DX, 48(SP)  // r2
    MOVQ    $0, 56(SP)  // errno
    RET

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TEXT ·RawSyscall(SB),7,$0: 定义了 RawSyscall 函数的入口点。
MOVQ 16(SP), DI 等: 将参数从栈 (SP) 中移动到对应的寄存器中。DI, SI, DX 是通用寄存器，用于传递系统调用的参数。
MOVQ 8(SP), AX: 将系统调用号从栈中移动到 AX 寄存器。AX 寄存器用于指定系统调用号。
ADDQ $0x2000000, AX: 在 macOS 上，系统调用号需要加上 0x2000000 的偏移量。
SYSCALL: 执行系统调用指令。
JCC ok1: 如果系统调用成功，则跳转到 ok1 标签。JCC (Jump if Carry Clear) 是一个条件跳转指令，它会根据 CPU 的标志位来决定是否跳转。
MOVQ AX, 40(SP) 等: 将返回值从寄存器移动到栈中，以便 Go 代码可以访问它们。
RET: 从函数返回。

ok1: 标签

ok1: 标签是一个代码标签，用于标记代码中的一个位置。在上面的汇编代码中，JCC ok1 指令会根据系统调用的执行结果跳转到 ok1 标签。如果系统调用成功，则跳转到 ok1 标签，并将返回值存储到栈中。如果系统调用失败，则不跳转到 ok1 标签，而是执行后面的代码，将错误码存储到栈中。

Syscall 与 RawSyscall 的区别

Syscall 和 RawSyscall 的主要区别在于 Syscall 会调用 runtime·entersyscall(SB) 和 runtime·exitsyscall(SB)，而 RawSyscall 不会。

runtime·entersyscall(SB): 通知 Go 运行时系统，当前 Goroutine 即将进入一个阻塞的系统调用。这允许 Go 运行时系统将 CPU 时间片让给其他 Goroutine，从而提高程序的并发性。
runtime·exitsyscall(SB): 通知 Go 运行时系统，当前 Goroutine 已经从系统调用返回。

因此，Syscall 适用于那些可能阻塞的系统调用，而 RawSyscall 适用于那些不会阻塞的系统调用或者对性能要求非常高的场景。

何时使用 Syscall 和 RawSyscall

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Syscall: 当你需要执行一个可能阻塞的系统调用时，例如文件 I/O、网络 I/O 等。
RawSyscall: 当你需要执行一个不会阻塞的系统调用，或者对性能要求非常高，并且你确信该系统调用不会阻塞时。例如，一些底层的硬件操作。

zsyscall 的含义

在 syscall 包中，以 zsyscall 开头的文件名通常表示该文件是自动生成的，用于提供特定操作系统和架构的系统调用实现。这些文件通常由 go tool cgo 工具根据 C 头文件自动生成。

编写自定义系统调用函数

如果你需要使用 Go 语言调用一些操作系统提供的，但 syscall 包没有封装的系统调用，你可以使用 RawSyscall 或 Syscall 函数。

示例

以下是一个使用 RawSyscall 调用 getpid 系统调用的示例：

package main

import (
    "fmt"
    "syscall"
    "unsafe"
)

func Getpid() (pid int) {
    pid, _, _ = syscall.RawSyscall(syscall.SYS_GETPID, 0, 0, 0)
    return
}

func main() {
    pid := Getpid()
    fmt.Println("Process ID:", pid)
}

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注意事项

在编写自定义系统调用函数时，需要仔细查阅操作系统的文档，了解系统调用的参数和返回值。
需要注意不同操作系统和架构的系统调用号可能不同。
使用 RawSyscall 时，需要确保系统调用不会阻塞，否则可能会导致整个程序hang住。建议优先使用 Syscall。
系统调用属于底层操作，务必谨慎使用，避免出现安全漏洞或程序崩溃。

总结

RawSyscall 和 Syscall 是 Go 语言中进行系统调用的两个底层接口。Syscall 会通知 Go 运行时系统，当前 Goroutine 即将进入一个阻塞的系统调用，而 RawSyscall 不会。因此，Syscall 适用于那些可能阻塞的系统调用，而 RawSyscall 适用于那些不会阻塞的系统调用或者对性能要求非常高的场景。在编写自定义系统调用函数时，需要仔细查阅操作系统的文档，了解系统调用的参数和返回值，并谨慎使用。

以上就是Go 系统调用详解：RawSyscall 与 Syscall 的区别及使用的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！