6. 系统调用

1. 什么是系统调用？& 作用

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

2. 系统调用 & 库函数 区别

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

3. 小例子：为什么系统调用是必须的？

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。

4. 什么功能需要系统调用？

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。

5. 系统调用的过程

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：

1. 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

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下进行