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。
问:操作系统为什么要提供“系统调用”功能?
“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,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说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发出服务请求,由操作系统代为完成,这样可以保证系统的稳定性与安全性,防止用户进行非法操作。
系统调用按功能分类,大概可以分为:设备管理、文件管理、进程控制、进程通信和内存管理。
系统调用处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内核态下进行。
系统调用会让处理器从用户态→内核态。(“中断”那节也提到过)
一、系统调用与库函数的区别
二、系统调用背后的过程
传递系统调用参数→执行陷入指令(用户态)→执行系统调用相应服务(核心态)→返回用户程序
注意点:
①陷入指令是在用户态执行的,执行陷入指令后立刻引发一个内中断,从而CPU进入核心态。
②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进行。
③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。