操作系统概述——系统调用

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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，应用程序可以发出系统调用请求来获得操作系统的服务。
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、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

分类：
设备管理:完成设备的请求/释放/启动等功能
文件管理:完成文件的读／写/创建/删除等功能
进程控制：完成进程的创建/撤销/阻塞/唤醒等功能（凡是与资源有关的操作、会直接影响到其他进程的操作，一定需要操作系统介入，即需要通过系统调用来实现）
进程通信：完成进程之间的消息传递/信号传递等功能
内存管理：完成内存的分配/回收等功能

系统调用与函数库的区别：
普通应用程序：可直接进行系统调用，也可使用库函数。有的库函数涉及系统调用，有的不涉及
编程语言：向上提供库函数。有时会将系统调用封装成库函数，以隐藏系统调用的一些细节，使上层进行系统调用更加方便。
操作系统：向上提供系统调用
不涉及系统调用的库函数：如的“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

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
系统调用发生在用户态，对系统调用的处理发生在核心态。执行陷入指令会产生内中断，使处理器从用户态进入核心态
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
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

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