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什么是系统调用

操作系统作为用户和计算机硬件之间的接口,需要向上提供一些简单易用的服务。主要包括命令接口和程序接口。其中,程序接口由一组系统调用组成。

“系统调用”是操作系统提供给应用程序(程序员/编程人员)使用的接口,可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数,应用程序可以通过系统调用来请求获得操作系统内核的服务

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。而系统中的各种共享资源都由操作系统内核统一掌管,因此凡是与共享资源有关的操作(如存储分配、I/O操作、文件管理等)都必须通过系统调用的方式向操作系统内核提出服务请求,由操作系统内核代为完成。这样可以保证系统的稳定性和安全性,防止用户进行非法操作。

系统调用与库函数的区别

普通应用程序 可直接进行操作系统调用,也可使用库函数。有的库函数涉及系统调用,有的不涉及。
编程语言 向上提供库函数。有时会将系统调用封装成库函数,以隐藏系统调用的一些细节,使程序员编程更加方便。
操作系统 向上提供系统调用,使得上层程序能请求内核的服务。
裸机

什么功能要用系统调用实现

设备管理

文件管理

进程管理

进程通信

内存管理

凡是与共享资源有关的操作、会直接影响到其他进程的操作,就一定需要操作系统介入,就需要通过系统调用来实现。

系统调用的过程

传递系统调用参数->执行陷入指令(用户态)->执行相应的内请求核程序处理系统调用(核心态)->返回应用程序

传参

陷入指令/trap/访管

由操作系统内核程序处理系统调用请求

返回应用程序

注意:

陷入指令是在用户态执行的,执行陷入指令之后立即引发一个内中断,使CPU进入核心态

发出系统调用请求是在用户态,而对系统调用的相应处理核心态下进行。

别名:陷入指令=trap指令=访管指令

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