系统调用包括什么_电脑系统调用什么意思

2024-06-12 23:11:55

1.如何实现与操作系统相关的系统调用以及与双重模式

2.操作系统为用户提供哪些接口？它们的区别是什么

系统调用包括什么_电脑系统调用什么意思

各个操作系统的实现并不一样，同样操作系统在不同CPU上实现也有区别，但总的来说，操作系统都至少区分两个运行状态——核心态和用户态，系统调用运行在内核态，用户程序运行在用户态。用户态的所有代码都无法直接访问内核态的地址空间，只能通过系统调用（实际上就是系统留给用户的有限的接口）来访问系统功能。这样就保证了系统运行的安全可靠。

库函数直接这样叫是笼统的，如果与命题结合起来，同样也分两类，一类是系统库函数，一般是由操作系统的编写者所提供的，只能由系统调用来使用的函数集，在用户态是无法访问的。它一般没有用户态库函数那么丰富，仅仅为了实现操作系统必不可少的功能而专门设计。而用户态库函数一般是由支持语言的厂商设计提供的（如果用户愿意，也可以自己补充），可以相当丰富，但是它们本质上也还是用户程序，当它们想要运行系统功能的时候，也还是通过系统调用来实现。所以用户态库函数不过是厂家提供的功能完善的一组用户程序集合而已。

如何实现与操作系统相关的系统调用以及与双重模式

系统调用的根本特征是从用户态和内核态之间的切换。

系统调用是操作系统提供给应用程序使用的一种服务，它允许应用程序请作系统执行某些特权操作，例如读写文件、创建进程、网络通信等。统调用的根本特征是从用户态切换到内核态，这是因为系统调用需要访问操作系统内核的资源和服务，而这些资源和服务只能在内核态下访问。

因此，当应用程序发起系统调用时，操作系统会将应用程序从用户态切换到内核态，执行相应的系统调用服务，然后再将应用程序切换回用户态，继续执行应用程序的代码。这种用户态和内核态之间的切换是系统调用的根本特征。

系统调用简述

操作系统的主要功能是为管理硬件资源和为应用程序开发人员提供良好的环境来使应用程序具有更好的兼容性，为了达到这个目的，内核提供一系列具备预定功能的多内核函数，通过一组称为系统调用（system call)的接口呈现给用户。系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序。

现代的操作系统通常都具有多任务处理的功能，通常靠进程来实现。由于操作系统快速的在每个进程间切换执行，所以一切看起来就会像是同时的。

同时这也带来了很多安全问题，例如，一个进程可以轻易的修改进程的内存空间中的数据来使另一个进程异常或达到一些目的，因此操作系统必须保证每一个进程都能安全的执行。这一问题的解决方法是在处理器中加入基址寄存器和界限寄存器。

这两个寄存器中的内容用硬件限制了对储存器的存取指令所访问的储存器的地址。这样就可以在系统切换进程时写入这两个寄存器的内容到该进程被分配的地址范围，从而避免恶意软件。为了防止用户程序修改基址寄存器和界限寄存器中的内容来达到访问其他内存空间的目的，这两个寄存器必须通过一些特殊的指令来访问。

通常，处理器设有两种模式：“用户模式”与“内核模式”，通过一个标签位来鉴别当前正处于什么模式。一些诸如修改基址寄存器内容的指令只有在内核模式中可以执行，而处于用户模式的时候硬件会直接跳过这个指令并继续执行下一个。

同样，为了安全问题，一些I/O操作的指令都被限制在只有内核模式可以执行，因此操作系统有必要提供接口来为应用程序提供诸如读取磁盘某位置的数据的接口，这些接口就被称为系统调用。

当操作系统接收到系统调用请求后，会让处理器进入内核模式，从而执行诸如I/O操作，修改基址寄存器内容等指令，而当处理完系统调用内容后，操作系统会让处理器返回用户模式，来执行用户代码。

操作系统为用户提供哪些接口？它们的区别是什么

系统调用的目的是什么?如何实现与操作系统相关的系统调用以及与双重模式(内核模式和用户模式)操作相关的系统调用?

答：系统调用被应用程序用来调用一个由操作系统提供的函数。通常情况下，系统调用最终转换成在内核模式下的系统程序。

操作系统为用户提供两个接口：命令接口和系统调用。

区别：

1、使用者不同