1.简介

操作系统作为用户和计算机的接口，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。

2.为什么要提供系统调用？

小红和小明一起去打印作业，按下打印按钮之后，打印内容并没有混淆。如果进程可以随便使用打印机，两个打印的作业就会混杂。

解决混淆的方法：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。

3.系统调用定义

应用程序通过系统调用请求操作系统的服务。

系统中各种共享资源都由操作系统统一掌握，因此在用户程序中，凡是与资源有福安的操作，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。

4.系统调用功能

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

（备注：系统调用相关处理涉及到对系统资源的管理、对进程的控制等需要执行特权指令才能完成的功能，因此系统调用需要在核心态下进行。）

5.系统调用与库函数

应用程序理论上可以直接使用汇编语言进行系统调用

但是由于软件开发大都使用java等高级语言，所以我们中间用了一层库函数

系统调用的相关处理在核心态

普通应用程序	可直接进行系统调用，也可以使用库函数，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，向上层进行系统调用更方便。
操作系统	向上提供系统调用

不涉及系统调用的库函数 eg:"取绝对值“函数

涉及系统调用的库函数 eg:"创建一个新文件”的函数

6.系统调用的过程

高级语言——编译——汇编语言——处理系统调用的相关代码

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

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，使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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