系统调用

什么是系统调用

“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，应用程序可以通过系统调用来请求获得操作系统内核的服务

系统调用和库函数

层级	说明
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，使程序员编程更加方便，库函数不一定都使用系统调用
操作系统	向上提供系统调用，使得上层程序能请求内核的服务
裸机	/

为什么需要系统调用

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。而系统中的各种共享资源都由操作系统内核统一掌管，因此凡是与共享资源有关的操作（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内核提出服务请求，由操作系统内核代为完成。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

• 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

• 进程管理

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、保护、共享等功能

系统调用的过程

传递系统调用参数 → 执行陷入指令（用户态） → 执行相应的内请求核程序处理系统调用（内核态） → 返回应用程序

注意

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，使 CPU 进入内核态

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内核态下进行