Linux 上是否有比 glibc 更低级别的 C API？ [复制]答案

【问题标题】：Is there a lower-level C API than glibc on Linux? [duplicate]Linux 上是否有比 glibc 更低级别的 C API？ [复制]
【发布时间】：2021-09-18 18:15:36
【问题描述】：

如果我们想创建原生 Linux 应用，我们需要使用glibc C API。如果我是正确的，glibc API 本身会调用 Linux C API。现在我有两个问题：

Linux C API 是否可供程序员使用，或者glibc 是我们可以使用的最低值？（在 C 语言中最低，不是汇编语言）
其他更高级别的框架使用什么？（.NET Core、Java、Python 等）他们使用glibc API 还是直接与内核对话？（就像glibc 本身）

【问题讨论】：

定义“最低”。 What do other higher-level frameworks use?你不能一概而论。每一个高级“框架”都使用其他东西。而.NET绝对不用glibc...而且通常程序使用可用的C库，不一定是glibc，可以是其他任何东西。
有一些 Linux 发行版不使用 GNU libc。例如，Alpine Linux 使用 musl libc。当然还有其他使用 Linux 内核构建的系统，例如使用 Bionic 的 Android。 Linux 的其他 libc 实现包括 uClibc 和可能的 NewLib（但 NewLib 主要用于使用裸机或 RTOS 风格的微内核的系统）。
Linux 系统调用接口因不同的体系结构而不同（包括不同的系统调用集、不同的系统调用编号或特定系统调用的不同行为），因此 libc 实现抽象出许多这些实现细节（尽管各种系统类型的大小和long int 和指针等基本C 类型的大小以及基本C 类型的对齐大小仍然存在差异。

标签： linux linux-kernel glibc

【解决方案1】：

我的第一个问题是，“你为什么要这样做？”。 glibc 提供 C 标准库。来自the gnu site iself，

GNU C 库项目为 GNU 提供核心库系统和 GNU/Linux 系统，以及许多其他使用 Linux 作为内核。

也就是说，您可以尝试使用 Linux 系统调用 syscalls(2)。请参阅 (linux man page)。

至于其他框架，好吧，至少我见过python写的：

Linux Python 解释器本身是用 Linux/Unix C 编写的，并且使用操作系统 C 内核调用。

（请参阅this answer on quora，我通过谷歌搜索“Python 如何与 linux 内核交互？”。）

Ian Abbot 在此处的评论中补充说，Quora 引用没有解释它如何使用系统调用（通过 libc）。他建议您可以通过检查 ldd /usr/bin/python 的输出并在输出中看到 libc.so.6 来判断它使用 libc（如果它正在使用当前的 glibc）。我试过了，也看到了。对于 /usr/bin/java 也是如此...

【讨论】：

好吧，我问这个问题是因为我到处都读到大多数语言和框架都是用 C 编写的。我还在阅读“Linux 编程接口”一书，它基于 glibc (迄今为止）。如果我理解正确的话，这里有一个没有人提及的隐藏层。如果有人想创建一种新的语言和框架，glibc 是他们所需要的，还是他们必须深入挖掘？
如果你是用 C 语言编写的，你大概会使用 glibc。如果你用另一种语言（汇编？）编写它，你可能不得不使用 glibc 使用的系统调用。
Python解释器也使用系统的libc。
@IanAbbott - 这是有道理的，也是我所想的，除了我看到别人写的东西（但这是一个未经证实的变化）。如果你有这个建议的来源，我可以编辑它。
quora 上的答案并没有说如何它使用系统调用（通过 libc）。您可以通过检查ldd /usr/bin/python 的输出并在输出中看到libc.so.6 来判断它使用了libc（如果它正在使用当前的glibc）。

【解决方案2】：

如果我们想创建原生 Linux 应用，我们需要使用 glibc C APIs

嗯，这个说法是错误的。要编写可移植的 C 编程语言程序，您将使用 C 标准库。 glibc 是 C 标准库的实现之一，但还有其他实现。要编写“原生 Linux 应用程序”，您可以用汇编语言编写它，或者使用其他库，或者使用不同的编程语言。

如果我没记错的话，glibc API 本身会调用 Linux C API

系统调用是与内核进行通信的方式。还带有Linux内核。我不认为我想将系统调用称为“C API”，它更多的是汇编 API 或机器代码 API，并且围绕它构建了 C API。

Linux C API 是否可供程序员使用，还是 glibc 是我们可以使用的最低版本？

假设你可以在 Linux 上使用 C 语言的“最低”是调用syscall()。

其他更高级别的框架使用什么？

它特定于那个特定的“框架”。通常 99.9% 的时间用 C 编写的任何程序都使用该系统上可用的 C 标准库。该特定应用程序的构建过程会选择要使用的 C 标准库，而 docker 表明使用多个 C 标准库的应用程序可以在一个系统上共存。

.NET、Java、Python，

Python 是用 C 编写的，Java 见 In which language are the Java compiler and JVM written? ，我对 .NET 一无所知。

他们是使用 glibc API 还是直接与内核对话？

如果它们是针对 glibc 编译的，那么它们使用 glibc 与内核通信。但是在 Alpine 上，程序使用 musl。

【讨论】：