第五十二章：系统调用

复习

• 用户态程序不能直接操作关键硬件和全局资源。

TL;DR

• 系统调用是应用请求内核服务的受控入口。
• CPU 在调用时切换到内核态，内核检查请求后再返回用户态。

正文

　　应用想读文件时，不该自己驱动磁盘；它会发出 read 一类系统调用。这不是普通函数调用：程序把请求编号和参数放在规定位置，执行一条特殊指令；CPU 保存现场并切换到内核态，跳入内核的调用处理程序。

　　内核先确认参数是否合法、文件是否允许访问，再完成实际工作，把结果交回应用并恢复用户态。这样，方便的“读文件”留在应用手中，危险的设备操作仍被内核集中控制。

　　系统调用是操作系统向应用露出的门。走进这扇门前，先要分清桌面上的程序文件和正在运行的那份实体。

思考题

系统调用为什么不能只是用户态中的普通库函数？

小结

• 系统调用在用户态与内核态之间建立受控通道。
• 内核负责验证请求并操作受保护资源。

思考题答案（仅供参考）

　　普通函数没有改变 CPU 特权级的能力，不能安全地执行只有内核态允许的操作。

协议

本文采用 CC BY-NC-SA 4.0 协议发布。