Linux系統(tǒng)學(xué)習(xí)

系統(tǒng)調(diào)用指操作系統(tǒng)提供給用戶(hù)程序調(diào)用的一組“特殊”接口，用戶(hù)程序可以通過(guò)這組“特殊”接口來(lái)獲得操作系統(tǒng)內(nèi)核提供的服務(wù)。

為什么用戶(hù)程序不能直接訪問(wèn)系統(tǒng)內(nèi)核提供的服務(wù)呢？這是由于在Linux中，為了更好地保護(hù)內(nèi)核空間，將程序的運(yùn)行空間分為用戶(hù)空間和內(nèi)核空間(也就是常稱(chēng)的用戶(hù)態(tài)和內(nèi)核態(tài))，它們分別運(yùn)行在不同的級(jí)別上，邏輯上是相互分離的。因此，用戶(hù)進(jìn)程通常情況下不允許訪問(wèn)內(nèi)核數(shù)據(jù)，也無(wú)法使用內(nèi)核函數(shù)，它們只能在用戶(hù)空間操作用戶(hù)數(shù)據(jù)，調(diào)用用戶(hù)空間的函數(shù)。

但是，在有些情況下，用戶(hù)空間的進(jìn)程需要獲得一定的系統(tǒng)服務(wù)(調(diào)用內(nèi)核空間程序)，這時(shí)操作系統(tǒng)就必須利用系統(tǒng)提供用戶(hù)的“特殊接口”———系統(tǒng)調(diào)用規(guī)定用戶(hù)進(jìn)程進(jìn)入內(nèi)核空間的具體位置。在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，程序運(yùn)行空間需要從用戶(hù)空間進(jìn)入內(nèi)核空間，處理完成后再返回用戶(hù)空間。

Linux系統(tǒng)調(diào)用還算精簡(jiǎn)(只有250個(gè)左右)，它繼承了UNIX系統(tǒng)調(diào)用中最基本和最有用的部分。這些系統(tǒng)調(diào)用按照功能邏輯大致可分為進(jìn)程控制、進(jìn)程間通信、文件系統(tǒng)控制、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、套接字控制、用戶(hù)管理等幾類(lèi)。

用戶(hù)編程接口(API)

前面講到的系統(tǒng)調(diào)用并不直接與程序員進(jìn)行交互，它僅僅是一個(gè)通過(guò)軟中斷機(jī)制向內(nèi)核提交請(qǐng)求以獲取內(nèi)核服務(wù)的接口。實(shí)際使用中，程序員調(diào)用的通常都是用戶(hù)編程接口(API)。

例如，創(chuàng)建進(jìn)程的API函數(shù)fork()函數(shù)對(duì)應(yīng)于內(nèi)核空間的sys_fork()系統(tǒng)調(diào)用，但并不是所有的函數(shù)都對(duì)應(yīng)一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。有時(shí)，一個(gè)API函數(shù)會(huì)需要幾個(gè)系統(tǒng)調(diào)用來(lái)共同完成函數(shù)的功能，甚至還有一些API函數(shù)不需要調(diào)用相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用(因此它所完成的不是內(nèi)核提供的服務(wù))。

系統(tǒng)命令

系統(tǒng)命令相對(duì)于API更高了一層，它實(shí)際上是一個(gè)可執(zhí)行程序，它的內(nèi)部引用了用戶(hù)編程接口(API)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，它們之間的關(guān)系如下圖1：

總結(jié)

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