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2011年(41)

分类: 嵌入式

2011-07-29 16:55:20

库函数是语言本身的一部分,而系统函数是内核提供给应用程序的接口,属于系统的一部分。
  函数库调用是语言或应用程序的一部分,而系统调用是操作系统的一部分。你要确保弄懂“trap(自陷)”这个关键字的含义。系统调用是在操作系统内核发现一个“trap”或中断后进行的(其中系统调用是软中断)

  函数库调用 VS 系统调用

函数库调用

系统调用

在所有的ANSI C编译器版本中,C库函数是相同的

各个操作系统的系统调用是不同的

它调用函数库中的一段程序(或函数)

它调用系统内核的服务

与用户程序相联系

是操作系统的一个入口点

在用户地址空间执行

在内核地址空间执行

它的运行时间属于“用户时间”

它的运行时间属于“系统”时间

属于过程调用,调用开销较小

需要在用户空间和内核上下文环境间切换,开销较大

在C函数库libc中有大约300个函数

在UNIX中大约有90个系统调用

典型的C函数库调用:system fprintf malloc

典型的系统调用:chdir fork write brk;


  库函数调用通常比行内展开的代码慢,因为它需要付出函数调用的开销。但系统调用比库函数调用还要慢很多,因为它需要把上下文环境切换到内核模式。

       

  系统调用和函数库的关系:

系统调用通过软中断int 0x80从用户态进入内核态。

函数库中的某些函数调用了系统调用。

函数库中的函数可以没有调用系统调用,也可以调用多个系统调用。

编程人员可以通过函数库调用系统调用。

高级编程也可以直接采用int 0x80进入系统调用,而不必通过函数库作为中介。

如果是在核心编程,也可以通过int 0x80进入系统调用,此时不能使用函数库。因为函数库中的函数是内核访问不到的。

  

  从用户调用库函数到系统调用执行的流程。

1)  假设用户调用ssize_t write (int fields, cont void *buff, size_t nbytes);库函数。

2) 库函数会执行int 0x80中断。因为中断使得进程从用户态进入内核态,所以参数通过寄存器传送。

3) 0x80中断对应的中断例程被称为system call handler。其工作是:

i.存储大多数寄存器到内核堆栈中。这是汇编代码写的。

ii.执行真正的系统调用函数――system call service routine。这是C代码。

iii.通过ret_from_sys_call ()返回,回到用户态的库函数。这是汇编代码。

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