操作系统:系统调用
目录什么是系统调用,有何作用?
系统调用概念:“系统调用”是操作系统提供给应用程序(程序员/编程人员)使用到的接口,可以理解为一种可供应用程序调用的特殊函数,应用程序可以发出系统调用请求来获得操作系统的服务。
系统调用作用:应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。系统中的各种共享资源都由操作系统统一掌管,因此在用户程序中,凡是与资源有关的操作(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提出服务请求,由操作系统代为完成。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。
系统调用分类(按功能分类)
- 设备管理:完成设备的请求/释放/启动等功能
- 文件管理:完成文件的读/写/创建/删除等功能
- 进程控制:完成进程的创建/撤销/阻塞/唤醒等功能
- 进程通信:完成进程之间的消息传递/信号传递等功能
- 内存管理:完成内存的分配/回收等功能
系统调用相关处理涉及到对系统资源的管理、对进程的控制,这些功能需要执行一些特权指令才能完成,因此系统调用的相关处理需要在核心态下进行。
系统调用与库函数的区别
普通应用程序 | 可直接进行系统调用,也可使用库函数。有的库函数涉及系统调用,有的不涉及。 |
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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,使上层进行系统调用更加方便 |
操作系统 | 向上提供系统调用 |
系统调用背后的过程
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,从而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在核心态下进行
- 陷入指令是唯一一个只能在用户态执行,而不可在核心态执行的指令