【備忘録】アセンブリについて(Linux,x86_64,intel)

アセンブリの勉強をそろそろしないとまずいと感じているので、備忘録がてら書きます。

今回はLinuxのx86_64,Intel記法について勉強します。

環境構築

まずは環境構築していきます。

sudo apt update
sudo apt install nasm build-essential

nasmはThe Netwide Assemblerの略で、「アセンブラ」と呼ばれるツールです。
人間が書いたアセンブリ言語のソースコードを、コンピュータが直接理解できるマシン語(オブジェクトコード)に変換する翻訳機の役割をする。
nasmはあくまで、翻訳を行うツール。nasmが生成したオブジェクトファイル(.o)はそれ単体で実行することができない。

build-essentialは、ソフトウェアをコンパイル(ビルド)するために最低限必要となる基本的な開発ツール群をまとめたもの。

以下のものが含まれる。

• GCC(GNU Compiler Collection): Ｃ言語やC++のコンパイラ(gcc,g++)
• Id(Linker): リンカ。GCCに含まれている。
• make: ビルド作業を自動化するツール
• 標準ライブラリ: プログラムを動かすうえで基本となる関数群

アセンブリにおいて、build-essentialが必要となるのはリンクという作業を行うためです。

nasmが作ったオブジェクトファイルはプログラムの断片に過ぎない。これを実行可能ファイルにするには、他の必要なプログラム部品と結合(リンク)する必要がある。この作業を行うのがリンカ。

実際にアセンブリコードを書いて、理解していく。

Hello, world!

最初に書くものと言ったらHello, world!ですよね！

まずは、Ｃ言語でHello, world!

hello.c

#include<unistd.h>

int main(void){
    write(1, "Hello, world!\n", 14);

    return 0;
}

以下のコマンドで実行

gcc hello.c
./a.out

次にアセンブリでHello, world!

hello.asm

section .data
    msg db "Hello, world!", 0xA  ; メッセージと改行コード
    len equ $ - msg              ; メッセージの長さ

section .text
    global _start

_start:
    ; write(1, msg, len)
    mov rax, 1          ; syscall: write
    mov rdi, 1          ; file descriptor: stdout
    mov rsi, msg        ; pointer to message
    mov rdx, len        ; message length
    syscall

    ; exit(0)
    mov rax, 60         ; syscall: exit
    xor rdi, rdi        ; return 0
    syscall

以下のコマンドで実行可能ファイルを作り実行します。

nasm -f elf64 hello.asm -o hello.o
ld hello.o -o hello
./hello

解説

一行づつ解説していきます。

section .data

• section: セクション(領域)を定義する命令。
• .data: データセクション。実行時に初期化済みデータ(文字列など)を格納する領域。

msg db "Hello, world!", 0xA

• msg: ラベル(変数名のようなもの)。あとで参照できるようにする。
• db: Define Byteの略。バイト列(一バイト)でデータを定義するという意味。
• "Hello, world!": 文字列リテラル。ASCIIでバイト列に変換される。
• 0xA: 16進数で10、つまりASCIIの改行文字(LF)

この一行でmsgという名前で"Hello, world!\n"という文字データが定義される。

len equ $ - msg

• len: 新しい定数の名前(ラベル)
• equ: equate(等しい)。定数定義の命令。Ｃ言語でいえば#defineに近い。
• $: 現在のアセンブル位置(アドレス)を表す特殊記号。
• msg: 上で定義した文字列の開始アドレス。

msg - $は、今の位置(メッセージの直後)からmsgの先頭までの長さ。
つまりメッセージの長さ(バイト数)が計算できる。

section .text

実行するコードを書くセクション。
.textはテキストセクションでCPUが実行する命令列をここに書く。

global _start

• global: グローバルシンボルとして定義する宣言。
• _start: プログラムのエントリーポイント(開始位置を指定)。Ｃ言語でいうmainのような役割。

_start:

• ラベル。_startという名前でこの位置を記録。
• 上のglobalと組み合わせて、OSにここから実行せよと伝える。

mov rax, 1

• mov: データをレジストリやメモリにコピーする命令。
• rax: 64bit汎用レジスタ、ここではシステムコード番号を入れる。
• 1: Linuxのsys_writeの番号(書き込み)。

rax = 1という感じ。Linuxではraxにシステムコール番号を入れるのがルール。

mov rdi, 1

• rdi: 64bitレジスタ。Linuxのシステムコードでは第一引数をここに入れる。
• 1: stdout(標準出力)のファイルディスクリプタ。

標準出力に書くという意味になる。

mov rsi, msg

• rsi: 第二引数を格納するレジスタ。
• msg: 先ほど定義したメッセージの先頭アドレス。

書き出したい文字列の場所(ポインタ)をセット。

mov rdx, len

• rdx: 第三引数を格納するレジスタ。
• len: メッセージのバイト数(14)。

個のバイト数だけ書けと指示している。

syscall

• syscall: Linuxカーネルにシステムコールを事項する命令。
• raxにシステムコール番号、rdi,rsi,rdxに引数を入れておくことで動く。

ここでwrite(1, msg, len)が実行されて、文字列が表示される。

mov rax, 60

• 60: Linuxのexitシステムコール番号。

ここで、プロセスを終了する準備をしている。

xor rdi, rdi

• xor: 排他的論理和(XOR)演算。ここでは小技として使われる。
• rdi, rdi: 自分自身とXORをすると常に0になる。

つまりrdi = 0と同じ。レジスタをゼロクリア。

syscall

• 再びsyscall呼び出し。
• 今度はexit(0)を実行して、プログラムを正常終了させる。C言語のreturn 0。

Hello, world!を出力するだけでも内部的にはこんなことを行っている。

繰り返し処理

まずはC言語の繰り返しのコード。
今回は、Hello, world!を5回表示するプログラムです。

loop.c

#include <unistd.h>

int main(){
    for(int i=0; i<5; i++){
        write(1, "Hello, world!\n", 14);
    }

    return 0;
}

次はアセンブリのコード。

loop.asm

section .data
    msg db "Hello, world!", 0xA       ; 改行付きメッセージ
    len equ $ - msg                   ; メッセージ長（14バイト）

section .text
    global _start                     ; Linuxのエントリポイント

_start:
    mov ecx, 0                        ; int i = 0

.loop:
    cmp ecx, 5                        ; i < 5 ?
    jge .end                          ; i >= 5 なら終了

    ; write(1, msg, 14)
    mov rax, 1                        ; syscall番号 1: write
    mov rdi, 1                        ; 引数1: stdout (fd=1)
    mov rsi, msg                      ; 引数2: 書き出す文字列のアドレス
    mov rdx, len                      ; 引数3: 書き出す長さ
    syscall                           ; カーネルにシステムコール発行

    inc ecx                           ; i++
    jmp .loop                         ; 繰り返し

.end:
    ; exit(0)
    mov rax, 60                       ; syscall番号 60: exit
    xor rdi, rdi                      ; 引数: returnコード = 0
    syscall

解説

同様に解説していく。(先に解説したものは飛ばす)

mov ecx, 0

• ecx: 汎用32bitレジスタ。ここではiの代わりといて使用。
• 0: 初期値。

int i = 0に対応する。

.loop

ループの開始位置を示すラベル。

cmp ecx, 5

• cmp: 比較命令。ecx - 5を実行し、結果をフラグに反映(ecxの値自体は変わらない)。
• この後のjge命令がこの擬革結果を使う。

jge .end

• jge: Jump if Greater or Equal(以上ならジャンプ)。
• cmp ecx, 5の結果を見て、ecx >= 5なら.endにジャンプ。

for(int i=0; i<5; i++)の条件部分。

inc ecx

• ecxを１増やす。i++に相当する。

jmp .loop

• 無条件ジャンプ。ループの先頭に戻る。

.end:

• ループを抜けたあとの終了処理のラベル。

条件分岐

ますはC言語。

term.c

#include <unistd.h>

int main() {
    int a = 0, b = 0;

    if (a < b) {
        write(1, "a is less than b\n", 18);
    } else {
        write(1, "a is not less than b\n", 22);
    }

    return 0;
}

次にアセンブリ。

terms.asm

section .data
    msg1 db "a is less than b\n"
    len1 equ $ - msg1          ; 18バイト

    msg2 db "a is not less than b\n"
    len2 equ $ - msg2          ; 22バイト

section .text
    global _start

_start:
    mov dword [a], 0
    mov dword [b], 0

    mov eax, [a]               ; eax = a
    mov ebx, [b]               ; ebx = b
    cmp eax, ebx               ; a < b ?
    jge .else                  ; a >= b なら else にジャンプ

    ; if 部分: write(1, msg1, len1)
    mov rax, 1                 ; syscall write
    mov rdi, 1                 ; fd=1 (stdout)
    mov rsi, msg1              ; 書き込み文字列
    mov rdx, len1              ; 長さ
    syscall
    jmp .end

.else:
    ; else 部分: write(1, msg2, len2)
    mov rax, 1                 ; syscall write
    mov rdi, 1                 ; fd=1 (stdout)
    mov rsi, msg2
    mov rdx, len2
    syscall

.end:
    mov rax, 60                ; syscall exit
    xor rdi, rdi               ; return code 0
    syscall

section .bss
    a resd 1
    b resd 1

解説

mov dword [a], 0

• .bssセクションの変数aに対して、32bit(dword)サイズで値0を代入。
• 変数aを0で初期化。

mov dword [b], 0

• 変数bを0で初期化。

mov eax, [a]

• 変数aの値を32bitレジスタeaxに読み込む。

mov ebx, [b]

• 変数bの値をebxに読み込む。

cmp eax, ebx

• eaxとebxの差を計算し、結果をフラグにセット。
• cmpは引き算はするが結果はレジスタに保存しない比較命令。

.else:

• elseブロックのラベル。

section .bss

初期化されていない変数を置く領域。

a resd 1

• 32bit(4バイト)の領域を一つ確保し、変数aに割り当てる。

b resd 1

• 変数bのために同じく４バイトの領域を確保。

数値を数字として出力する

まずはＣ言語。

num.c

#include<unistd.h>

int main() {
    int a = 5;
    char c = '0' + a;
    write(1, &c, 1);
    write(1, "\n", 1);

    return 0;
}

次にアセンブリコード。

num.asm

section .data
    newline db 0x0A          ; 改行（'\n'）

section .bss
    c resb 1                 ; char c を保持する領域（1バイト）

section .text
    global _start

_start:
    ; int a = 5;
    mov eax, 5               ; a = 5

    ; char c = '0' + a;
    add al, '0'              ; al = al + 0x30 → '5'
    mov [c], al              ; c に保存

    ; write(1, &c, 1)
    mov rax, 1               ; syscall number: write
    mov rdi, 1               ; stdout
    mov rsi, c               ; アドレス（&c）
    mov rdx, 1               ; 長さ
    syscall

    ; write(1, "\n", 1)
    mov rax, 1
    mov rdi, 1
    mov rsi, newline
    mov rdx, 1
    syscall

    ; exit(0)
    mov rax, 60              ; syscall: exit
    xor rdi, rdi             ; return code 0
    syscall

解説

同様に解説していく。

c resb 1

• ラベルcに１バイトのみ初期化メモリ領域を確保。
• resbは reserve byte。

mov eax, 5

• 変数a = 5を表現。
• 32bitレジスタeaxに5を格納。

add al, '0'

• alはraxの下位8ビット(一バイト)。
• '0'はASCIIコードである48(0x30)。
• 数値5に文字コード48を足して'5'のASCIIコード53(0x35)になる。
• int→charに変換しているイメージ。

mov [c], al

• 一バイトの変数cに、先ほど求めた'5'を保存。
• []はそのアドレスの中身を意味する。

引数なしの関数

まずはC言語。

fun1.c

#include <unistd.h>

void hello() {
    write(1, "Hello, world!\n", 14);
}

int main() {
    hello();
    return 0;
}

次にアセンブリ。

fun1.asm

section .data
    msg db "Hello, world!", 0xA     ; 改行付きメッセージ
    len equ $ - msg                 ; 長さ = 14

section .text
    global _start

; 関数 hello
hello:
    mov rax, 1        ; syscall number: write
    mov rdi, 1        ; fd = 1 (stdout)
    mov rsi, msg      ; 出力する文字列
    mov rdx, len      ; 文字数
    syscall
    ret               ; 呼び出し元に戻る

; main 関数相当（エントリポイント）
_start:
    call hello        ; 関数呼び出し
    mov rax, 60       ; syscall: exit
    xor rdi, rdi      ; return code = 0
    syscall

解説

特に変わったとこはcallだけ。

call hello

• hello関数を呼び出す。アドレスをpushしておいて保存。

ret

• returnの略。アドレスをpopして呼び出された関数に戻る。

引数ありの関数

まずはC言語。

fun2.c

#include <unistd.h>

// 引数で文字列を受け取り、出力する関数
void hello(const char *msg) {
    write(1, msg, 14);  // "Hello, world!\n" の長さ
}

int main() {
    hello("Hello, world!\n");
    return 0;
}

次にアセンブリ。

fun2.asm

section .data
    msg db "Hello, world!", 0xA      ; "Hello, world!\n"
    len equ $ - msg                  ; 14バイト

section .text
    global _start

;-------------------------------------
; void hello(const char *msg)
;-------------------------------------
hello:
    ; write(1, msg, 14)
    mov rax, 1        ; syscall number: write
    mov rdi, 1        ; fd = 1 (stdout)
    ; rsi = msg (既に第1引数で渡されている)
    mov rdx, len      ; length = 14
    syscall
    ret               ; 呼び出し元に戻る

;-------------------------------------
; エントリポイント (_start)
;-------------------------------------
_start:
    mov rdi, msg      ; hello(msg) の引数をセット
    call hello        ; 関数呼び出し

    ; exit(0)
    mov rax, 60       ; syscall: exit
    xor rdi, rdi      ; return code = 0
    syscall

解説

mov rdi, msg

• helloの引数にmsgをセット。

call hello

• 引数ありで関数を呼び出す。

命令一覧

命令	意味	例
mov dst, src	srcからdstへデータをコピー	mov rax, rbx
lea dst, [src]	アドレスを計算してdstに入れる	lea rsi, [msg]
push val	スタックに値をプッシュ	push rax
pop dst	スタックから値をポップ	pop rdi
add dst, src	dst=dst+src	add eax, 1
sub dst, src	dst=dst-src	sub ecx, 1
inc dst	dstをインクリメント	inc ecx
dec dst	dstをデクリメント	dec dst
mul reg	符号付き乗算	imul rcx
imul reg	符号なし乗算	imul rcx
div reg	符号なし除算	div rbx
idiv reg	符号付き除算	idiv rsi
and dst, src	ビットAND	and eax, 0xFF
or dst, src	ビットOR	or rax, rbx
xor dst, src	ビットXOR（クリアによく使う）	xor rdi, rdi
not dst	ビット反転	not eax
cmp a, b	比較（a - b）→ フラグセット	cmp eax, ebx
test a, b	AND比較（フラグのみセット）	test eax, eax
jmp label	無条件ジャンプ	jmp loop_start
je label	等しい（ZF=1）	je equal_case
jne label	等しくない（ZF=0）	jne not_equal
jg label	より大きい（signed）	jg greater
jl label	より小さい（signed）	jl less
ja label	より大きい（unsigned）	ja above
jb label	より小さい（unsigned）	jb below
jge label	以上（signed）	jge ge_case
jle label	以下（signed）	jle le_case
call foo	関数呼び出し（戻り先をpush）	call hello
ret	戻り先アドレスにジャンプ	ret
mov rax, 1	syscall番号 1（write）	mov rax, 1
mov rdi, 1	第1引数（stdout）	mov rdi, 1
mov rsi, msg	第2引数（書き込む文字列）	mov rsi, msg
mov rdx, 14	第3引数（バイト数）	mov rdx, 14
syscall	カーネルにシステムコール発行	syscall

システムコール一覧 2025/7/16追記

%rax	システムコール名	説明
0	read	ファイルディスクリプタから読み込む
1	write	ファイルディスクリプタへ書き込む
2	open	ファイルやデバイスを開く、または作成する
3	close	ファイルディスクリプタを閉じる
4	stat	ファイルの状態を取得する（シンボリックリンクを辿る）
5	fstat	ファイルディスクリプタで指定されたファイルの状態を取得する
6	lstat	ファイルの状態を取得する（シンボリックリンクを辿らない）
7	poll	ファイルディスクリプタの状態を監視する
8	lseek	ファイルディスクリプタの読み書き位置を再設定する
9	mmap	ファイルやデバイスをメモリにマッピングする
10	mprotect	メモリ領域の保護を変更する
11	munmap	ファイルやデバイスのメモリマッピングを解除する
12	brk	データセグメントのサイズを変更する
13	rt_sigaction	シグナルに対するアクションを設定・調査する
14	rt_sigprocmask	ブロックされているシグナルを調査・変更する
15	rt_sigreturn	シグナルハンドラから復帰する
16	ioctl	デバイスを制御する
17	pread64	ファイルディスクリプタの指定オフセットから読み込む
18	pwrite64	ファイルディスクリプタの指定オフセットへ書き込む
19	readv	複数のバッファにデータを読み込む
20	writev	複数のバッファからデータを書き込む
21	access	ファイルの存在やアクセス権を確認する
22	pipe	パイプを作成する
23	select	同期的なI/O多重化を行う
24	sched_yield	他のスレッドにCPUを譲る
25	mremap	メモリ領域をリサイズ・移動する
26	msync	ファイルにマッピングされたメモリを同期する
27	mincore	ページがメモリ内に存在するかどうかを調べる
28	madvise	カーネルにメモリ使用に関するアドバイスを与える
29	shmget	System V共有メモリセグメントを割り当てる
30	shmat	System V共有メモリセグメントをアタッチする
31	shmctl	System V共有メモリを制御する
32	dup	ファイルディスクリプタを複製する
33	dup2	ファイルディスクリプタを複製する（特定のディスクリプタ番号へ）
34	pause	シグナルを受信するまでプロセスを一時停止する
35	nanosleep	高精度な時間だけスリープする
36	getitimer	インターバルタイマの値を取得する
37	alarm	指定時間後にSIGALRMシグナルを送るタイマーを設定する
38	setitimer	インターバルタイマの値を設定する
39	getpid	プロセスIDを取得する
40	sendfile	2つのファイルディスクリプタ間でデータをコピーする
41	socket	通信のためのエンドポイントを作成する
42	connect	ソケットを接続する
43	accept	ソケット接続を受け入れる
44	sendto	ソケットへメッセージを送信する
45	recvfrom	ソケットからメッセージを受信する
46	sendmsg	複数のバッファからソケットへメッセージを送信する
47	recvmsg	ソケットからメッセージを複数のバッファへ受信する
48	shutdown	ソケットの送受信をシャットダウンする
49	bind	ソケットに名前（アドレス）を割り当てる
50	listen	ソケットへの接続を待ち受ける
51	getsockname	ソケットの現在のアドレスを取得する
52	getpeername	接続されたピアソケットのアドレスを取得する
53	socketpair	接続されたソケットのペアを作成する
54	setsockopt	ソケットのオプションを設定する
55	getsockopt	ソケットのオプションを取得する
56	clone	新しいプロセスを作成する（スレッド作成などに使用）
57	fork	新しいプロセスを作成する（子プロセス）
58	vfork	新しいプロセスを作成し、execを待つ
59	execve	プログラムを実行する
60	exit	プロセスを終了する
61	wait4	特定のプロセスの状態変化を待つ
62	kill	プロセスにシグナルを送る
63	uname	システム名と情報を取得する
64	semget	System Vセマフォ集合のIDを取得する
65	semop	System Vセマフォ操作を行う
66	semctl	System Vセマフォを制御する
67	shmdt	System V共有メモリセグメントをデタッチする
68	msgget	System VメッセージキューのIDを取得する
69	msgsnd	System Vメッセージキューにメッセージを送信する
70	msgrcv	System Vメッセージキューからメッセージを受信する
71	msgctl	System Vメッセージキューを制御する
72	fcntl	ファイルディスクリプタを操作する
73	flock	ファイルにアドバイザリロックをかける・外す
74	fsync	ファイルの全てのメタデータとデータをディスクに同期する
75	fdatasync	ファイルのデータをディスクに同期する
76	truncate	ファイルを指定した長さに切り詰める
77	ftruncate	ファイルディスクリプタで指定されたファイルを切り詰める
78	getdents	ディレクトリのエントリを取得する
79	getcwd	カレントワーキングディレクトリを取得する
80	chdir	カレントワーキングディレクトリを変更する
81	fchdir	ファイルディスクリプタで指定されたディレクトリに移動する
82	rename	ファイルの名前を変更する・移動する
83	mkdir	ディレクトリを作成する
84	rmdir	ディレクトリを削除する
85	creat	ファイルを作成する（openの古い形式）
86	link	ファイルへの新しいハードリンクを作成する
87	unlink	ファイルへのリンク（名前）を削除する
88	symlink	ファイルへのシンボリックリンクを作成する
89	readlink	シンボリックリンクが指すパスを読み取る
90	chmod	ファイルのパーミッションを変更する
91	fchmod	ファイルディスクリプタで指定されたファイルのパーミッションを変更する
92	chown	ファイルの所有者とグループを変更する
93	fchown	ファイルディスクリプタで指定されたファイルの所有者を変更する
94	lchown	シンボリックリンク自体の所有者を変更する
95	umask	ファイルモード作成マスクを設定・取得する
96	gettimeofday	時刻を取得する
97	getrlimit	リソースの制限を取得する
98	getrusage	リソース使用量を取得する
99	sysinfo	システム全体の情報を取得する
100	times	プロセスの時刻情報を取得する
101	ptrace	プロセスをトレースする
102	getuid	実ユーザIDを取得する
103	syslog	カーネルメッセージを読み取る・制御する
104	getgid	実グループIDを取得する
105	setuid	ユーザIDを設定する
106	setgid	グループIDを設定する
107	geteuid	実効ユーザIDを取得する
108	getegid	実効グループIDを取得する
109	setpgid	プロセスグループIDを設定する
110	getppid	親プロセスのIDを取得する
111	getpgrp	プロセスグループIDを取得する
112	setsid	新しいセッションを作成する
113	setreuid	実ユーザIDと実効ユーザIDを設定する
114	setregid	実グループIDと実効グループIDを設定する
115	getgroups	補助グループIDのリストを取得する
116	setgroups	補助グループIDのリストを設定する
117	setresuid	実・実効・保存ユーザIDを設定する
118	getresuid	実・実効・保存ユーザIDを取得する
119	setresgid	実・実効・保存グループIDを設定する
120	getresgid	実・実効・保存グループIDを取得する
121	getpgid	特定のプロセスのプロセスグループIDを取得する
122	setfsuid	ファイルシステムチェック用のユーザIDを設定する
123	setfsgid	ファイルシステムチェック用のグループIDを設定する
124	getsid	セッションIDを取得する
125	capget	プロセスのケーパビリティを取得する
126	capset	プロセスのケーパビリティを設定する
127	rt_sigpending	ペンディング状態のシグナルを取得する
128	rt_sigtimedwait	シグナルを待ち受ける（タイムアウト付き）
129	rt_sigqueueinfo	プロセスにシグナルとデータを送信する
130	rt_sigsuspend	シグナルマスクを変更し、シグナルを待つ
131	sigaltstack	シグナル処理用の代替スタックを設定・取得する
132	utime	ファイルのアクセス時刻と修正時刻を変更する
133	mknod	特殊ファイルまたは通常ファイルを作成する
134	uselib	(廃止) 共有ライブラリを使用する
135	personality	プロセスの実行ドメインを設定する
136	ustat	ファイルシステムの状態を取得する
137	statfs	ファイルシステムの状態を取得する
138	fstatfs	ファイルディスクリプタ経由でファイルシステムの状態を取得する
139	sysfs	ファイルシステムに関する情報を取得する
140	getpriority	プロセスのスケジューリング優先度を取得する
141	setpriority	プロセスのスケジューリング優先度を設定する
142	sched_setparam	プロセスのスケジューリングパラメータを設定する
143	sched_getparam	プロセスのスケジューリングパラメータを取得する
144	sched_setscheduler	プロセスのスケジューリングポリシーとパラメータを設定する
145	sched_getscheduler	プロセスのスケジューリングポリシーを取得する
146	sched_get_priority_max	スケジューリングポリシーの最大優先度を取得する
147	sched_get_priority_min	スケジューリングポリシーの最小優先度を取得する
148	sched_rr_get_interval	RRスケジューリングのタイムスライス間隔を取得する
149	mlock	メモリページを物理メモリにロックする
150	munlock	メモリページのロックを解除する
151	mlockall	プロセスアドレス空間全体をロックする
152	munlockall	プロセスアドレス空間全体のロックを解除する
153	vhangup	カレント端末のハングアップ
154	modify_ldt	ローカルディスクリプタテーブルを修正する
155	pivot_root	ルートファイルシステムを変更する
156	_sysctl	(廃止) システムパラメータを読み書きする
157	prctl	プロセスを操作する
158	arch_prctl	アーキテクチャ固有のプロセス/スレッド設定を行う
159	adjtimex	カーネルの時計を調整する
160	setrlimit	リソースの制限を設定する
161	chroot	ルートディレクトリを変更する
162	sync	ファイルシステムのバッファをディスクに書き出す
163	acct	プロセスアカウンティングのオン/オフを切り替える
164	sethostname	ホスト名を設定する
165	mount	ファイルシステムをマウントする
166	umount2	ファイルシステムをアンマウントする
167	swapon	スワップ用のファイル/デバイスを追加する
168	swapoff	スワップ用のファイル/デバイスを無効にする
169	reboot	システムを再起動する
170	sethostid	ホストIDを設定する
171	setdomainname	ドメイン名を設定する
172	iopl	I/O特権レベルを変更する
173	ioperm	I/Oポートへのアクセス許可を設定する
174	create_module	(廃止) カーネルモジュールをロードする領域を作成する
175	init_module	カーネルモジュールを初期化（ロード）する
176	delete_module	カーネルモジュールをアンロードする
177	get_kernel_syms	(廃止) エクスポートされたカーネルシンボルを取得する
178	query_module	(廃止) カーネルモジュールに関する情報を問い合わせる
179	quotactl	ディスククォータを操作する
180	nfsservctl	(廃止) NFSデーモンを制御する
181	getpmsg	(未使用) STREAMSメッセージを取得する
182	putpmsg	(未使用) STREAMSメッセージを送信する
183	afs_syscall	(未使用) AFS用のシステムコール
184	tuxcall	(未使用) TUX (Threaded linUX web server) 用
185	security	(未使用) セキュリティ関連
186	gettid	スレッドIDを取得する
187	readahead	ファイルを先読みする
188	setxattr	ファイルの拡張属性を設定する
189	lsetxattr	シンボリックリンクの拡張属性を設定する
190	fsetxattr	ファイルディスクリプタ経由で拡張属性を設定する
191	getxattr	ファイルの拡張属性を取得する
192	lgetxattr	シンボリックリンクの拡張属性を取得する
193	fgetxattr	ファイルディスクリプタ経由で拡張属性を取得する
194	listxattr	ファイルの拡張属性のリストを取得する
195	llistxattr	シンボリックリンクの拡張属性のリストを取得する
196	flistxattr	ファイルディスクリプタ経由で拡張属性のリストを取得する
197	removexattr	ファイルの拡張属性を削除する
198	lremovexattr	シンボリックリンクの拡張属性を削除する
199	fremovexattr	ファイルディスクリプタ経由で拡張属性を削除する
200	tkill	特定のスレッドにシグナルを送信する
201	time	エポックからの経過時間を秒単位で取得する
202	futex	高速なユーザ空間でのロック機構
203	sched_setaffinity	プロセスのCPUアフィニティを設定する
204	sched_getaffinity	プロセスのCPUアフィニティを取得する
205	set_thread_area	(廃止) スレッドローカルストレージ領域を設定する
206	io_setup	非同期I/Oコンテキストを初期化する
207	io_destroy	非同期I/Oコンテキストを破棄する
208	io_getevents	非同期I/Oイベントを読み取る
209	io_submit	非同期I/O操作をサブミットする
210	io_cancel	非同期I/O操作をキャンセルする
211	get_thread_area	(廃止) スレッドローカルストレージ領域を取得する
212	lookup_dcookie	ディレクトリエントリのクッキーを検索する
213	epoll_create	epollインスタンスを作成する
214	epoll_ctl_old	(古い) epollインスタンスを制御する
215	epoll_wait_old	(古い) epollインスタンスでI/Oイベントを待つ
216	remap_file_pages	(廃止) ファイルの非線形マッピングを作成する
217	getdents64	64ビット版のgetdents
218	set_tid_address	スレッドIDがクリアされるアドレスを設定する
219	restart_syscall	システムコールを再開する
220	semtimedop	タイムアウト付きでセマフォ操作を行う
221	fadvise64	ファイルのアクセスパターンについてカーネルにアドバイスする
222	timer_create	POSIXタイマーを作成する
223	timer_settime	POSIXタイマーを開始・停止する
224	timer_gettime	POSIXタイマーの状態を取得する
225	timer_getoverrun	POSIXタイマーのオーバーラン回数を取得する
226	timer_delete	POSIXタイマーを削除する
227	clock_settime	クロックの時刻を設定する
228	clock_gettime	クロックの時刻を取得する
229	clock_getres	クロックの分解能を取得する
230	clock_nanosleep	高精度な絶対時刻/相対時刻までスリープする
231	exit_group	スレッドグループ全体を終了する
232	epoll_wait	epollインスタンスでI/Oイベントを待つ
233	epoll_ctl	epollインスタンスを制御する
234	tgkill	特定のスレッドグループ内の特定のスレッドにシグナルを送信する
235	utimes	ファイルのアクセス時刻と修正時刻をマイクロ秒単位で変更する
236	vserver	(未使用) Linux-VServer用のシステムコール
237	mbind	メモリポリシーを設定する
238	set_mempolicy	デフォルトのメモリポリシーを設定する
239	get_mempolicy	メモリポリシーを取得する
240	mq_open	POSIXメッセージキューを開く
241	mq_unlink	POSIXメッセージキューを削除する
242	mq_timedsend	タイムアウト付きでメッセージを送信する
243	mq_timedreceive	タイムアウト付きでメッセージを受信する
244	mq_notify	メッセージ到着の通知を要求する
245	mq_getsetattr	メッセージキューの属性を取得・設定する
246	kexec_load	新しいカーネルをロードして実行する
247	waitid	特定の子プロセスの状態変化を待つ
248	add_key	カーネルのキーリングにキーを追加する
249	request_key	キーリングからキーを検索する
250	keyctl	カーネルのキー管理機能を操作する
251	ioprio_set	I/Oスケジューリングのクラスと優先度を設定する
252	ioprio_get	I/Oスケジューリングのクラスと優先度を取得する
253	inotify_init	inotifyインスタンスを初期化する
254	inotify_add_watch	inotifyインスタンスに監視対象を追加する
255	inotify_rm_watch	inotifyインスタンスから監視対象を削除する
256	migrate_pages	プロセスのページを別のノードに移動する
257	openat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルを開く
258	mkdirat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にディレクトリを作成する
259	mknodat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準に特殊ファイルを作成する
260	fchownat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルの所有者を変更する
261	futimesat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルの時刻を変更する
262	newfstatat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルの状態を取得する
263	unlinkat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルを削除する
264	renameat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイル名を変更する
265	linkat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にハードリンクを作成する
266	symlinkat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にシンボリックリンクを作成する
267	readlinkat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にシンボリックリンクを読み取る
268	fchmodat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルのパーミッションを変更する
269	faccessat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にファイルのアクセス権を確認する
270	pselect6	タイムアウトとシグナルマスク付きでI/O多重化を行う
271	ppoll	タイムアウトとシグナルマスク付きでファイルディスクリプタの状態を監視する
272	unshare	プロセスが共有する実行コンテキストの一部を分離する
273	set_robust_list	スレッドの堅牢なfutexリストのヘッドを設定する
274	get_robust_list	スレッドの堅牢なfutexリストのヘッドを取得する
275	splice	2つのファイルディスクリプタ間でデータを移動する
276	tee	1つのパイプから別のパイプへデータを複製する
277	sync_file_range	ファイルの一部をディスクに同期する
278	vmsplice	ユーザ空間のメモリ領域からパイプへデータを移動する
279	move_pages	プロセスのページを特定のノードに移動する
280	utimensat	ファイルのタイムスタンプを変更する（高精度）
281	epoll_pwait	シグナルマスク付きでepollイベントを待つ
282	signalfd	シグナル受信用のファイルディスクリプタを作成する
283	timerfd_create	タイマー通知用のファイルディスクリプタを作成する
284	eventfd	イベント通知用のファイルディスクリプタを作成する
285	fallocate	ファイルの領域を事前に割り当てる
286	timerfd_settime	timerfdを開始・停止する
287	timerfd_gettime	timerfdの状態を取得する
288	accept4	接続を受け入れ、フラグを設定する
289	signalfd4	フラグ付きでsignalfdを作成する
290	eventfd2	フラグ付きでeventfdを作成する
291	epoll_create1	フラグ付きでepollインスタンスを作成する
292	dup3	フラグ付きでファイルディスクリプタを複製する
293	pipe2	フラグ付きでパイプを作成する
294	inotify_init1	フラグ付きでinotifyインスタンスを初期化する
295	preadv	複数のバッファに指定オフセットから読み込む
296	pwritev	複数のバッファから指定オフセットへ書き込む
297	rt_tgsigqueueinfo	特定のスレッドにシグナルとデータを送信する
298	perf_event_open	パフォーマンスカウンタへのアクセスを設定する
299	recvmmsg	ソケットから複数のメッセージを受信する
300	fanotify_init	ファイルシステムイベント通知機構を初期化する
301	fanotify_mark	fanotifyの監視対象を設定する
302	prlimit64	プロセスのリソース制限を取得・設定する
303	name_to_handle_at	ファイル名をファイルハンドルに変換する
304	open_by_handle_at	ファイルハンドルを使ってファイルを開く
305	clock_adjtime	特定のクロックを調整する
306	syncfs	特定のファイルシステムを同期する
307	sendmmsg	ソケットへ複数のメッセージを送信する
308	setns	プロセスを別の名前空間に参加させる
309	getcpu	現在のCPUとNUMAノードを取得する
310	process_vm_readv	別のプロセスのメモリから読み込む
311	process_vm_writev	別のプロセスのメモリへ書き込む
312	kcmp	2つのプロセスが特定のリソースを共有しているか比較する
313	finit_module	ファイルディスクリプタからカーネルモジュールをロードする
314	sched_setattr	プロセスのスケジューリング属性を設定する
315	sched_getattr	プロセスのスケジューリング属性を取得する
316	renameat2	フラグ付きでファイル名を変更する
317	seccomp	セキュアコンピューティングモードを設定する
318	getrandom	暗号学的に安全な乱数を取得する
319	memfd_create	匿名ファイルを作成する
320	kexec_file_load	ファイルから新しいカーネルをロードする
321	bpf	BPFプログラムやマップを操作する
322	execveat	ディレクトリのファイルディスクリプタを基準にプログラムを実行する
323	userfaultfd	ユーザ空間でのページフォルト処理用のファイルディスクリプタを作成する
324	membarrier	メモリバリアを発行する
325	mlock2	フラグ付きでメモリをロックする
326	copy_file_range	2つのファイルディスクリプタ間でデータをコピーする
327	preadv2	フラグ付きでpreadvを実行する
328	pwritev2	フラグ付きでpwritevを実行する
329	pkey_mprotect	保護キー付きでメモリの保護を変更する
330	pkey_alloc	保護キーを割り当てる
331	pkey_free	保護キーを解放する
332	statx	ファイルの状態をより詳細に取得する
333	io_pgetevents	ポーリング付きで非同期I/Oイベントを取得する
334	rseq	restartable sequence (rseq) を登録する
424	pidfd_send_signal	pidfd（プロセスファイルディスクリプタ）にシグナルを送る
425	io_uring_setup	io_uring（非同期I/O）インスタンスをセットアップする
426	io_uring_enter	io_uringのサブミッション/コンプリーションキューを処理する
427	io_uring_register	io_uringインスタンスにリソース（ファイルやバッファ）を登録する
428	open_tree	ファイルシステムのサブツリーを表すファイルディスクリプタを開く
429	move_mount	マウントポイントを移動する
430	fsopen	ファイルシステムを開くためのコンテキストを作成する
431	fsconfig	ファイルシステム作成コンテキストにパラメータを設定する
432	fsmount	設定されたコンテキストからファイルシステムをマウントする
433	fspick	ファイルディスクリプタを元にマウントを選択する
434	pidfd_open	プロセスIDからpidfdを取得する
435	clone3	cloneをより柔軟にしたプロセス作成インターフェース
436	close_range	指定した範囲のファイルディスクリプタを閉じる
437	openat2	openatの拡張版で、より詳細なオプションを指定できる
438	pidfd_getfd	他のプロセスのファイルディスクリプタを安全に取得する
439	faccessat2	faccessatの拡張版で、フラグを指定できる
440	process_madvise	他のプロセスのメモリ使用法についてカーネルにアドバイスする
441	epoll_pwait2	epoll_pwaitの拡張版（タイムアウトの精度が高い）
442	mount_setattr	マウントポイントの属性を変更する
443	quotactl_fd	ファイルディスクリプタ経由でディスククォータを操作する
444	landlock_create_ruleset	Landlock（サンドボックス）のルールセットを作成する
445	landlock_add_rule	Landlockのルールセットにルールを追加する
446	landlock_restrict_self	Landlockのルールセットを現在のプロセスに適用する
447	memfd_secret	シークレットメモリ領域（他から見えない）を作成する
448	process_mrelease	プロセスリリースのエージェントとして動作するよう要求する
449	futex_waitv	複数のfutexを一度に待機する
450	set_mempolicy_home_node	メモリポリシーのホームノードを設定する
451	cachestat	ページのキャッシュ状態を取得する
452	fchmodat2	fchmodatの拡張版で、フラグを指定できる
453	map_shadow_stack	シャドウスタック用のメモリをマッピングする
454	futex_wake	futexで待機しているタスクを起床させる (futex_waitvと対)
455	futex_wait	futexの値が期待通りになるまで待機する (futex_waitvと対)
456	futex_requeue	1つのfutexのウェイターを別のfutexに移動する (futex_waitvと対)
457	statmount	マウントポイントに関する情報を取得する
458	listmount	マウントのリストを取得する
459	lsm_get_self_attr	Linux Security Module (LSM) の属性を取得する
460	lsm_set_self_attr	Linux Security Module (LSM) の属性を設定する
461	lsm_list_modules	利用可能なLSMのリストを取得する
462	mseal	メモリ領域を「封印」して不変にするためのセキュリティ機能
463	setxattrat	ファイルの拡張属性を設定（または作成）する
464	getxattrat	ファイルの拡張属性の値を取得する
465	listxattrat	ファイルに設定されている拡張属性のキー（名前）の一覧を取得する
466	removexattrat	ファイルの拡張属性を削除する

詳しくシステムコールについて知りたい場合は、以下のサイトを参考にすると良い。

用語説明

ファイルディスクリプタ

プログラムがファイルやその他のI/Oリソース（入出力リソース）を操作するために、オペレーティングシステム（OS）が割り当てる一意の整数値のこと。
OSがファイルなどのリソースを識別・管理するための「整理番号」のようなもの。
番号を指定することで、長いファイル名を指定しなくても番号で指定できる。

カーネル

OSの脳みそにあたる最も重要なプログラム。
パソコンの電源を入れると最初に動き出し、電源を切るまでずっと動き続けている。

ユーザー空間

アプリケーション(ブラウザ、ワープロソフトなど)は、すべてこの空間で動作する。
この空間のプログラムは、使えるメモリの範囲や機能に厳しい制限がある。

カーネル空間

カーネル自身がこの空間で動作する。
コンピュータのすべてのリソース(メモリ、CPUなど)にアクセスできる、非常に高い権限を持っている。

プロセス

実行中のプログラムのこと。
各プロセスは自分電用のメモリ空間をもち、他のプロセスのメモリ空間には基本的にアクセスできない。

コンテキストスイッチ

CPUが処理する対象を、あるプロセスから別のプロセス(またはカーネル)切り替えること。

特権レベル/リングプロテウション

カーネル空間とユーザー空間の分離を、CPUがハードウェアレベルで矯正するための仕組み。
x86アーキテクチャでは、セキュリティレベルが輪(リング)のような階層で表現される。

• リング0(Kernel Mode):
  最も権限が強いモード。カーネルがこのレベルで動作し、すべての命令を実行できる。
• リング3(User Mode):
  最も権限が弱いモード。通常のアプリケーションはこのレベルで動作し、事項できる命令が制限されている。

syscallがこのリングを超える唯一の扉になる。

マウントポイント

ハードディスクやUSBメモリといった、あとから接続した記憶装置への入口となる既存のディレクトリ。