文章目录

  • ​​1.操作系统用户接口​​
  • ​​2.系统调用​​
  • ​​3.系统调用的类型​​
  • ​​3.系统调用与C库函数的关系​​
  • ​​4.UNIX/Linux软件层次架构​​
  • ​​5.API（POSIX）、 C库函数、系统调用​​

1.操作系统用户接口

  • 命令接口： 以命令形式呈现在用户面前， 方便用户直接或间接控制自己的作业
  • 程序接口： 为应用程序使用系统功能而设置， 是应用程序取得操作系统服务的唯一途径。 由一系列系统调用组成， 每一个系统调用都是一个能完成特定功能的子程序。
  • 图形接口： 采用了图形化的操作界面， 将各种应用程序和文件， 直观、 逼真地表示出来。

2.系统调用

  • 系统调用是内核提供的程序接口， 是应用程序和硬件设备之间的中间层：
    ➢ 为应用程序提供了系统服务和硬件抽象能力， 例如， 当需要读文件时， 应用程序可以不管磁盘类型和介质， 甚至不用去管文件所在的文件系统到底是哪种类型；
    ➢ 系统调用保证了系统的稳定和安全
    ➢ 每个进程都运行在虚拟系统中
  • Research UNIX系统的第7个版本提供了大给50个系统调用， 4.4BSD提供了大约110个， SVR4有大约120个。 Linux根据不同的版本有240到260个。
  • man 2 syscalls

3.系统调用的类型

  • 文件操作类系统调用： 如打开、 创建、 读取、 删除、 修改文件；
  • 进程控制类系统调用： 如创建进程、 设置或获取进程属性等；
  • 通信类系统调用： 创建进程间的通信连接， 发送、 接收消息， 或其他的通信方式；
  • 设备管理类系统调用： 打开、 关闭和操作设备；
  • 信息维护类系统调用： 在用户程序和OS之间传递信息。 例如， 系统向用户程序传送当前时间、 日期、 操作系统版本号等。

3.系统调用与C库函数的关系

  • 系统调用和C库函数之间并不是一一对应的关系， 可能几个不同的函数会调用到同一个系统调用：
    ➢ malloc函数和free函数都是通过sbrk系统调用来扩大或缩小进程的堆栈空间；
    ➢ execl、 execlp、 execle、 execv、 execvp和execve函数都是通过execve系统调用来执行一个可执行文件
    并非所有的库函数都会调用系统调用， 例如， printf函数会调用write系统调用以输出一个字符串， 但strcpy和atoi函数则不使用任何系统调用

4.UNIX/Linux软件层次架构

（1.3）操作系统基本知识——系统调用与库函数_应用程序

5.API（POSIX）、 C库函数、系统调用

  • 一般而言， 应用程序使用API而不是直接使用系统调用来编程
  • 进程UNIX/Linux的C库遵循POSIX规范， 以库函数的形式实现了POSIX API（在API中使用系统调用完成相应功能） 。
  • 参考： /usr/include/asm/unistd.h