库函数&linux下的系统调用 对比

系统调用：所谓系统调用，就是内核提供的、功能十分强大的一系列的函数。这些系统调用是在内核中实现的，再通过一定的方式把系统调用给用户，一般都通过门(gate)陷入(trap)实现。系统调用是用户程序和内核交互的接口。

系统调用，英文名system call，每个操作系统都在内核里有一些内建的函数库，这些函数可以用来完成一些系统系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序，如果没有系统调用和内核函数，用户将不能编写大型应用程序，及别的功能，这些函数集合起来就叫做程序接口或应用编程接口(Application Programming Interface，API)，我们要在这个系统上编写各种应用程序，就是通过这个API接口来调用系统内核里面的函数。

如果没有系统调用，那么应用程序就失去内核的支持。

整个系统调用的过程可以总结如下：

1． 执行用户程序(如:fork)

2． 根据glibc中的函数实现，取得系统调用号并执行int $0x80产生中断。

3． 进行地址空间的转换和堆栈的切换，执行SAVE_ALL。（进行内核模式）

4． 进行中断处理，根据系统调用表调用内核函数。

5． 执行内核函数。

6． 执行RESTORE_ALL并返回用户模式

 函数库的函数，尤其与输入输出相关的函数，大多必须通过Linux的系统调用来完成。我们可以将函数库的函数当成应用程序设计人员与系统调用程序之间的一个中间层，通过这个中间层，我们可以用一致的接口来安全的调用系统调用。这样程序员可以只要写一次代码就能够在不同版本的linux系统间使用积压种具体实现完全不同的系统调用。至于如何实现对不同的系统调用的兼容性问题，那是函数库开发者所关心的问题。（移植性好）

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人们在长期编程中发现使用系统调用有个重大的缺点，那就程序的移植性，比如说：linux系统提供的系统调用的函数和windows就不一样，二者不单单是实现的方式不同，提供给用户的函数名，参数都不同，这个可以理解。因此一个实现好的程序，利用了linux的系统调用譬如说wait4函数，那么他在windows上编译是通不过的。于是人们想了个办法，就是封装了windows和linux系统调用，给大家一个统一的函数（我习惯叫它接口),那么这样程序的移植性问题就解决了。  所以可以这么认为库函数是对系统调用的封装（不是所有的库函数都是），为的是解决一些公共的问题和提供统一的系统调用的接口，他和系统调用的优缺点就是：系统调用速度是明显要快于库函数（并不一定全部是，但绝大部分是），但系统调用缺乏移植性。库函数速度要慢，但解决了移植问题。这些在开发过程中要根据自己的实际情况来决定使用那一个。

系统调用是调用内核函数，而一般的函数调用是指我们自定义的函数，本质上是一样的，但是层次不一样，人与机器打交道很多都靠系统调用，包括中断...

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eg：用strace追踪一下标准库函数printf（）的执行过程吧，会看到最本质的东西——系统调用：write。　　

　　man说明的第二部分专门介绍系统调用(像kill()和read())。

　　man说明的第三部分则专门介绍你可能更熟悉的库函数(像cosh()和random())。

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