庫函式和系統呼叫的區別

2021-05-09 09:02:31 字數 2468 閱讀 4619

unix作業系統設計上的陳述:

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()

int fd = create("filename",0666);

exit(0);

}在執行main函式時,是在user mode下執行,當遇到create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create。在庫函式create執行開始,系統仍然處在user mode下,接著系統將create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create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create,然後執行。執行完畢後返回庫函式create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create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create是乙個特殊的中斷處理函式(inerrupt handler)。

apue上的陳述:

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函式會調

用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。

從實施者的角度,系統呼叫和庫函式之間有重大區別,但從使用者角度其區別並不非常重要。

從本書的目的出發,系統呼叫和庫函式在本書中都以正常的c函式的形式出現。兩者都對應

用程式提供服務,但是,我們應當理解,如果希望的話,我們可以代換庫函式,但是通常

我們卻不能代換系統服務。

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界

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年一月一日午夜來所以

經過的秒數。對該值的任何解釋,例如將其變換**們可讀的,使用本地時區的時間和日

期,都留給使用者程序執行。在標準c庫中,提供了若干例程以處理大多數情況。這些庫函式

處理各種細節,例如各種日光節約時演算法。

應用程式可以或者呼叫系統呼叫,或者庫函式,而很多庫函式則會呼叫系統呼叫。

另乙個系統呼叫和庫函式之間的差別是:系統呼叫通常提供一種最小介面,而庫函式通常

提供比較複雜的功能。我們從sbrk系統呼叫和malloc庫函式之間的差別中看到了這一點,

在以後當比較不帶快取的i/o庫數(第3章)以及標準i/o標準(在第5章)時,我們還將看到這

種差別。

程序控制系統呼叫(fork,exec和wait)通常由使用者的應用程式直接呼叫。(請回憶程式1.5中

的基本shell)但是為了簡化某些常見的情況,unix系統也提供了一些庫函式;例如system

和popen。在8.12節中,我們將說明system函式的一種實現,它使用基本的程序控制系統調

用。在10.18中,我們還將強化這一例項以正確地處理訊號。

為使讀者了解大多數程式設計師應用的unix系統介面,我們不得不既說明系統呼叫,只介紹某

些庫函式。例如若我們只說明sbrk系統呼叫,那麼就會忽略很多應用程式使用的malloc庫函式

。 在本書中,除了一定要將兩者相區分時,我們都將使用術語"函式"來涉及系統呼叫和庫函

數兩者。

庫函式呼叫和系統呼叫的區別

庫函式是語言本身的一部分,而系統函式是核心提供給應用程式的介面,屬於系統的一部分。函式庫呼叫是語言或應用程式的一部分,而系統呼叫是作業系統的一部分。函式庫呼叫 系統呼叫 在所有的ansi c編譯器版本中,c庫函式是相同的 各個作業系統的系統呼叫是不同的 它呼叫函式庫中的一段程式 或函式 它呼叫系統核...

系統呼叫和庫函式的區別

所謂系統呼叫就是作業系統提供給應用程式的一系列介面。在linux下包含以下幾種型別 程序控制 如 fork 檔案系統控制 如 write 系統控制 如 reboot 記憶體管理 如 getpagesize 獲取頁面大小 沒見過。網路管理 getdomainname 取網域名稱 socket控制 如 ...

庫函式和系統呼叫的區別

庫函式是語言本身的一部分,而系統函式是核心提供給應用程式的介面,屬於系統的一部分。函式庫呼叫是語言或應用程式的一部分,而系統呼叫是作業系統的一部分。使用者應用程式訪問並使用核心所提供的各種服務的途徑即是 系統呼叫 在核心和使用者應用程式相交界的地方,核心提供了一組系統呼叫介面,通過這組介面,應用程式...