系统调用

系统调用

用户态和内核态

用户态和内核态是操作系统的两种运行状态，操作系统主要是为了对访问能力进行限制，用户态的权限较低，而内核态的权限较高

• 用户态：用户态运行的程序只能受限地访问内存，只能直接读取用户程序的数据，并且不允许访问外围设备，用户态下的 CPU 不允许独占，也就是说 CPU 能够被其他程序获取。
• 内核态：内核态运行的程序可以访问计算机的任何数据和资源，不受限制，包括外围设备，比如网卡、硬盘等。处于内核态的 CPU 可以从一个程序切换到另外一个程序，并且占用 CPU 不会发生抢占情况。

系统调用流程

当应用程序调用系统服务时、如读取文件内容，会发生如下调用过程

• 调用程序首先把参数压入堆栈
• 把read代码通过汇编插入到寄存器，然后将操作系统控制由用户空间切换到内核空间
• 分派正确的系统调用处理器，之后执行read系统调用，执行完成后将操作系统控制转交给用户空间
• 切换到用户空间，记录栈帧，最后应用程序清楚堆栈信息

步骤3中，系统调用可能会阻塞调用者，比如试图读取键盘输入信息，如果没有键入，就会发生阻塞，稍后、当需要的键入输入时，操作系统会通知进程，之后会继续执行后面的流程

参考文献:现代操作系统