什么是系统调用,有何作用?
生活场景:你去学校打印店打印论文,当你按下“打印”之后,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“打印”按钮开始打印他自己的论文。最终,你的论文和该同学的论文页面并没有混杂在一-起, 都是按顺序依次打印的。
思考:如果各个进程可以随意地使用打印机,会发生什么情况?
解决方法:操作系统提供“系统调用”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出请求。操作系统会对各个请求进行协调管理。
系统调用概述
- 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。
系统调用与库函数的区别
系统调用背后的过程
- 过程:传递系统调用参数→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,执行陷入指令之后立即引发一个内中断,从而CPU进入核心态
- 注意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
-注意 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