6. 系统调用
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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
不涉及系统调用的库函数:取绝对值函数
涉及系统调用的库函数:创建一个新文件函数
生活场景:去学校打印店打印论文,你按下了WPS 的“打印”选项,打印机开始工作。你的论文打印到一半时,另一位同学按下了Word 的“打印”按钮,开始打印他自己的论文。
思考:如果两个进程可以随意地、并发地共享打印机资源,会发生什么情况?
两个进程并发运行,打印机设备交替地收到WPS 和Word 两个进程发来的打印请求,结果两篇论文的内容混杂在一起了…
解决方法:由操作系统内核对共享资源进行统一的管理,并向上提供 “系统调用”,用户进程想要使用打印机这种共享资源,只能通过系统调用向操作系统内核发出请求。内核会对各个请求进行协调处理。
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。
传递系统参数 -> 执行陷入指令(用户态)-> 执行相应的请求内核程序处理的系统调用(内核态)-> 返回应用程序
Tip:
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在核心态下进行