c庫函式和系統呼叫的區別 很模糊

c庫函式和系統呼叫的區別(很模糊)

2023年06月08日

[b]unix作業系統設計上的陳述：[/b]

理解庫函式的區別和系統呼叫，首先要里理解unix的kernel mode和user mode。考慮下面的函式段：

int main()

在執行main函式時，是在user mode下執行，當遇到creat函式時，繼續在user mode下執行。然後系統將兩個引數"filenam"和"0666"壓入棧中或者某個暫存器，接著執行庫函式creat。在庫函式creat執行開始，系統仍然處在user mode下，接著系統將creat系統呼叫的unique number壓入暫存器（比如說r0），然後執行指令trap（operating system trap）使系統進入kernel mode，並且處理系統呼叫。這時，系統意識到要進行系統呼叫的invoke，於是從暫存器r0中取出creat系統呼叫的unique number，從系統呼叫表中查詢得知要invoke的系統呼叫是creat，然後執行。執行完畢後返回庫函式creat的呼叫，庫函式負責檢查系統呼叫的執**況（檢查某些暫存器的值），然後庫函式creat根據檢查的結果返回相應的值。在這裡，trap指令類似於乙個系統中斷，而系統呼叫creat是乙個特殊的中斷處理函式（inerrupt handler）。

[b]apue上的陳述：[/b]

所有作業系統都提供多種服務的入口點，由此程式向系統核請求服務。各種版本的unix都提供經良好定義的有限數目的入口點，經過這些入口點進入系統核，這些入口點被稱之為系統呼叫(system call)，系統呼叫是我們不能更改的一種unix特徵。unix版本7提供了約50個系統呼叫，4 3+bsd提供了約110個，而svr4則提供了約120個。系統呼叫介面總是在unix程式設計師手冊的第二部分中說明。其定義也包括在c語言中。這與很多較早期的作業系統是不同的，這些系統按傳統都在機器的組合語言中定義系統核入口點.unix所使用的技術是為每條系統呼叫在標準c庫中設定乙個具有同樣名字的函式。使用者程序用標準c呼叫序列來呼叫這些函式，然後，函式用系統所要求的技術呼叫相應的系統核服務.例如函式可將乙個或幾個c引數送入通用暫存器，然後執行某個產生軟中斷進入系統核的機器指令。

從應用角度考慮，我們可將系統呼叫視作為c函式。unix程式設計師手冊的第三部分定義了程式設計師可以使用的通用函式。雖然這些函式可能會呼叫乙個或幾個系統核的系統呼叫，但是它們並不是系統核的入口點。例如，printf函式會呼叫write系統呼叫以進行輸出操作，但函式strcpy(複製一字串)和atoi(變換ascii為整數)並不使用任何系統呼叫。

其可能，它還是要呼叫sbrk系統呼叫。事實上，有很多軟體包，它們實現自己的儲存器分配演算法，但仍使用sbrk系統呼叫。

從中可見，兩者職責不同，相互分開，要核中的系統呼叫分配另外一塊空間給程序，而庫函式malloc則管理這種空間。

另乙個可說明系統呼叫和庫函式之間的差別的例子是，unix提供決定當前時間和日期的介面。某些作業系統提供乙個系統呼叫以返回時間，而另乙個則返回日期。任何特殊的處理，例如正常時制和日光節約時制之間的轉換，由系統核處理或要求人的幹予。unix則不同，它只提供一條系統呼叫，該系統呼叫返回國際標準時公元一九七

c庫函式和系統呼叫的區別 很模糊

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