系统调用

1. 什么是系统调用？系统调用有什么作用？

命令接口和程序接口

"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，应用程序可以发出系统调用请求来获得操作系统的服务。

2. 为什么要设计系统调用这样的服务呢？

   • 操作系统提供"系统调用"功能，用户进程想要使用共享资源，只能通过系统调用向操作系统发出请求，操作系统会对各个请求进行协调管理。

3. 什么是系统调用，有什么作用？

   • 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。

系统调用的分类

• 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。

4. 系统调用和库函数的区别？

   1. 操作系统向上提供系统调用，而一些编程语言向上提供库函数，有时候会将系统调用封装为库函数，以隐藏系统调用的一些细节，是上层进行系统调用更加方便。

      例子：不涉及系统调用的库函数，如"取绝对值"的函数

      涉及系统调用的库函数，如"创建一个新文件"的函数

5. 系统调用背后的过程

   传入系统调用函数->执行陷入指令(用户态)->执行系统调用相应服务程序(核心态)->返回用户程序

   注意:

   1. 陷入指令是在用户态执行的，执行陷入指令后立即引发一个内中断,从而CPU进入内核态。

   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。

   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。