Linux系統調用及使用者編程介面（API）學習

Linux系統調用

系統調用指作業系統提供給使用者程式調用的一組“特殊”介面，使用者程式可以通過 這組“特殊”介面來獲得作業系統核心提供的服務。

為什麼使用者程式不能直接存取系統核心提供的服 務呢？這是由於在Linux中，為了更好地保護核心空間，將程式的Runspace分為使用者空間和核心空間（也就是 常稱的使用者態和核心態），它們分別運行在不同的層級上，邏輯上是相互分離的。因此，使用者進程通常情況下 不允許訪問核心資料，也無法使用核心功能，它們只能在使用者空間操作使用者資料，調用使用者空間的函數。

但是，在有些情況下，使用者空間的進程需要獲得一定的系統服務（調用核心空間程式），這時操作系 統就必須利用系統提供使用者的“特殊介面”———系統調用規定使用者進程進入核心空間的具體位置。在進行系 統調用時，程式Runspace需要從使用者空間進入核心空間，處理完成後再返回使用者空間。

Linux系統調用 還算精簡（只有250個左右），它繼承了UNIX系統調用中最基本和最有用的部分。這些系統調用按照功能邏輯 大致可分為進程式控制制、處理序間通訊、檔案系統控制、儲存管理、網路管理、通訊端控制、使用者管理等幾類。

使用者編程介面（API）

前面講到的系統調用並不直接與程式員進行互動，它僅僅是一個通過軟 中斷機制向核心提交請求以擷取核心服務的介面。實際使用中，程式員調用的通常都是使用者編程介面（API） 。

例如，建立進程的API函數fork()函數對應於核心空間的sys_fork()系統調用，但並不是所有的函數 都對應一個系統調用。有時，一個API函數會需要幾個系統調用來共同完成函數的功能，甚至還有一些API函數 不需要調用相應的系統調用（因此它所完成的不是核心提供的服務）。

系統命令

系統命令相對 於API更高了一層，它實際上是一個可執行程式，它的內部引用了使用者編程介面（API）來實現相應的功能，它 們之間的關係如下圖1：