庫函數與系統調用，庫函數系統調用

庫函數與系統調用，庫函數系統調用

     系統調用可以解釋為作業系統為使用者提供的一些介面，這些介面提供了對系統硬體功能的操作。這樣說大家可能還有點抽象，我再舉一個更具體的例子：比如我要寫一個程式，這個程式的功能就是在螢幕上顯示一個字串“hello，world！”。那麼實現這麼一個在螢幕上顯示一個字串的操作就是系統調用write()的功能。

     那麼系統調用的意義在哪裡呢？     你想想看，你寫一個程式還需要自己去實現在螢幕上列印字串的代碼，這也太累人了吧，，因此系統調用把我們從底層的硬體編程中解放了出來。再者，系統調用是核心代碼，核心代碼能訪問系統上的所有地址空間，而我們執行的代碼是使用者空間的代碼，使用者空間的代碼在對系統進行操作時是有限制的，（作為一個菜鳥程式員，系統如果不對你寫的代碼進行限制，，萬一把系統搞蹦了呢。。）。因此系統調用的另一個功能就是維護了系統的安全性，，你要用就直接調用我這個介面就行了，，不用你自己寫。系統調用還有一個功能就是為了方便程式的移植性。。      總之，你就把系統調用當做一個介面，什麼時候你需要使用它了，調用一下它就行了，既方便又安全。。      你可能會有疑問，我們平時在寫C語言時列印一個字串不是用printf()函數嗎？這個printf()跟前面提到的那個系統調用write()有什麼區別呢？問對了。     其實你可以把庫函數當做是對系統調用的又一次封裝。。什麼意思呢？系統調用作為核心提供給我們的介面，它的執行效率是比較高效精簡的。但是有時候我們需要對擷取的資訊進行更複雜的處理，這個時候如果我們把這些處理過程封裝成一個函數再提供給程式員，不是更方便編程了嗎？因此一個庫函數有可能含有一個系統調用，有可能有好幾個系統調用，當然也有可能沒有系統調用，比如有些操作就不需要涉及核心的功能。      總之，庫函數是面向程式員的應用編程介面。看一下下面這張圖也許更明白了它們之間的關係：      說完了庫函數和系統調用之間的關係，下面我們來看看系統調用到底是怎麼啟動並執行。     當一個進程正在運行時，遇到讀寫檔案什麼的，此時會發生一個中斷，中斷髮生後，系統會把目前使用者進程的一些寄存器資訊儲存在核心堆棧中（以備將來恢複），接著去執行中斷服務程式，我們這裡是去執行系統調用，Linux中通過執行int $0x80來執行系統調用的中斷，但是核心實現了很多系統調用，所以進程必須指明需要哪個系統調用，這時候就需要傳遞一個系統調用號。這個系統調用號就存放在%eax寄存器中。     下面我們通過一個例子來說明：我們這裡這個程式用來顯示當前的時間。     首先我們通過庫函數來實現：     結果如下：成功獲得目前時間。     接下來我們通過嵌入組合語言來實現系統調用：     發現沒？首先通過mov $0xd %%eax來將系統調用號放入%eax寄存器中，通過查閱，發現time()的系統調用號是13。這個時候通過執行int $0x80，系統就會去執行time()這個系統調用了。     查看結果：     看，依然能夠獲得系統的時間！     這裡涉及的很多知識可能大家都不太看得懂，沒關係，我們後面會詳細介紹！這篇部落格的目的是讓大家理解庫函數和系統調用的區別，以及系統調用的大致執行方式。