OS_系统调用的认识

OS_系统调用

系统调用是什么

用户接口
	命令接口
		联机命令接口
		脱机命令接口
	程序接口 ：程序接口是由一组系统调用组成的

接口是供应用程序调用的特殊函数

为什么要使用系统调用呢

问题：操作系统为什么要提供系统调用的功能

生活场景：我们去打印店打印论文时，在电脑按下打印键时，打印机开始工作，这时候，又来了几位同学也是打印论文的，都在电脑上点了打印键，最终我们的论文并没有和同学的论文页面混杂在一起，都是按顺序依次打印的

思考：如果各个进程可以随机地使用打印机，会发生什么情况

我们的论文打印到一半时，另一位同学按下打印键，结果，我们的论文后半部分与该同学的页面混杂在一起了
解决方法： 操作系统提供"系统调用"的功能，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发送请求，操作系统会对各个请求进行协调管理。

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， IO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。
系统资源的管理，对进程的控制需要执行一些特权指令才能完成，所以系统调用相关处理需要在核心态下完成

系统调用和库函数的区别

现代软件工程的开发中，使用高级语言做开发，应用程序调用库函数完成特定功能，库函数内封装好了系统调用的功能

• 应用程序向上提供库函数

• 操作系统向上提供系统调用

  有的库函数会使用到系统调用比如涉及到资源的分配时，但是有的不会使用到

• 陷入指令是在用户态下执行的，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，而对系统调用的相关处理是在核心态下进行的

• 陷入指令是唯一 一个，只能在用户态执行的，而不能在核心态执行的指令

系统调用背后的过程
1 传统系统调用参数
2 执行陷入指令
3 执行系统调用相应的服务程序
4 返回用户程序