系统调用笔记

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3.9系统调用的原理

3.9系统调用的原理
系统调用是操作系统提供给用户程序使用的一种接口，它允许
用户程序请求操作系统的服务，如文件操作、进程管理、网络通信等。

系统调用的原理涉及到操作系统内核的实现和用户程序的交互，下面我将从多个角度来解释系统调用的原理。

首先，系统调用的原理涉及到用户态和内核态的切换。

当用户
程序需要执行一个系统调用时，它会通过特定的指令（例如int
0x80或者syscall）触发一个中断，这将导致处理器从用户态切换
到内核态。

在内核态中，操作系统可以访问系统资源并执行用户程
序请求的操作。

其次，系统调用的原理还涉及到系统调用的参数传递和返回值
获取。

用户程序在发起系统调用时，会将参数传递给操作系统，这
些参数通常通过寄存器或者栈来传递。

操作系统在执行完系统调用后，会将返回值传递给用户程序，用户程序可以通过预先约定的方
式来获取返回值。

此外，系统调用的原理还包括系统调用的实现方式。

不同的操
作系统使用不同的方式来实现系统调用，例如Linux使用中断指令
或者sysenter指令来触发系统调用，而Windows使用软中断来实现系统调用。

总的来说，系统调用的原理涉及到用户态和内核态的切换、参数传递和返回值获取以及系统调用的实现方式。

这些都是操作系统设计和实现中非常重要的部分，也是系统编程和操作系统原理中需要深入理解的内容。

MSE计算机操作系统第四章笔记

第四章1.一个作业从提交给计算机系统到执行结束退出系统，一般都要经历提交、收容、执行和完成四个状态。

一个作业在其处于从输入设备进入外部存储设备的过程成为提交状态。

处于提交状态的作业，因其信息尚未全部进入系统，所以不能被调用程序选取。

收容状态也称为后备状态，输入管理系统不断地将作业输入到外存中对应部分（或称输入井，即专门用来存放待处理作业信息的一组外存分区）。

若一个作业的全部信息已全部被输入进输入井，那么，在它还未被调度去执行之前，该作业处于收容状态。

作业调度程序从后备作业中选取若干作业到内存投入运行。

它为被选中作业建立进程并分配必要的资源，这时，这些被选中的作业处于执行状态。

当作业运行完毕，但它所占用的资源尚未全部被系统收回时，该作业处于完成状态。

一般来说，处理机调度可分为4级：作业调度、交换调度、进程调度、线程调度。

作业调度：又称宏观调度或高级调度，其主要任务是按一定的原则对外存输入井上的大量后备作业进行选择，给选出的作业分配内存、输入输出设备等必要的资源，并建立相应的根程序，以使该作业的进程获得竞争处理机的权利，另外，当该作业执行完毕时，还负责回收系统资源。

交换调度：又称中级调度，其主要任务是按照给定的原则和策略，将处于外存交换区中的就绪状态或就绪等待状态的进程调入内存，或把处于内存就绪状态或内存等待状态的进程交换到外存交换区。

交换调度主要涉及内存的管理和扩充，一般将它归在存储管理之中。

进程调度：又称微观调度或低级调度，其主要任务是按照某种策略和方法选取一个处于就绪状态的进程占用处理机。

只有在多道批处理系统中才有作业调度，而在分时和实时系统中一般只有进程调度、交换调度和线程调度。

这是因为在分时和实时系统中，为了缩短响应时间或为了满足用户需求的截止时间，作业不是建立在外存中，而是直接建立在内存中。

2.作业调度作业调度的功能：（1）记录系统中各作业的状况，包括执行阶段的有关情况。

通常，系统为每个作业建立一个作业控制表JCB记录这些有关信息。

关于系统调用的叙述

关于系统调用的叙述系统调用是操作系统提供给应用程序的一种接口，用于让应用程序与底层硬件和操作系统内核进行交互。

系统调用可以通过应用程序发起请求，从而执行一系列特定的操作，比如创建进程、打开文件、读写数据等。

本文将从系统调用的定义、作用、分类和示例等方面进行详细阐述。

系统调用是操作系统的一种核心功能，它提供了一种机制，使得应用程序能够访问底层的硬件资源和操作系统内核的功能。

操作系统通过系统调用来实现对硬件资源的管理和控制，同时也保证了应用程序的安全性和稳定性。

系统调用的作用主要体现在以下几个方面：1. 访问底层硬件资源：应用程序通常无法直接访问硬件资源，而是通过系统调用来间接访问。

比如，读写文件时，应用程序通过调用相应的系统调用来实现对磁盘文件的读写操作。

2. 执行特权操作：有些操作需要在特权级别下执行，比如创建进程、分配内存等。

应用程序通过调用系统调用来请求操作系统执行这些特权操作。

3. 提供操作系统服务：操作系统提供了一系列的服务，比如网络通信、进程调度、内存管理等。

应用程序通过调用相应的系统调用来使用这些服务。

系统调用可以根据其功能和目的进行分类。

常见的系统调用包括：1. 文件系统调用：用于进行文件和目录的创建、打开、读写、关闭等操作，如open、read、write、close等。

2. 进程管理调用：用于创建、终止、等待进程，以及进程间的通信和同步等操作，如fork、exec、wait、exit等。

3. 内存管理调用：用于申请和释放内存，以及进行内存的映射和保护等操作，如malloc、free、mmap、mprotect等。

4. 网络通信调用：用于进行网络通信，包括建立连接、发送和接收数据等操作，如socket、connect、send、recv等。

5. 设备管理调用：用于对设备进行控制和访问，如打开和关闭设备、读写设备寄存器等操作，如open、close、read、write等。

下面以文件系统调用为例，介绍系统调用的具体使用方法和效果。

Linux内核中系统调用详解

Linux内核中系统调用详解什么是系统调用?（Linux）内核中设置了一组用于实现各种系统功能的子程序，称为系统调用。

用户可以通过系统调用命令在自己的应用程序中调用它们。

从某种角度来看，系统调用和普通的函数调用非常相似。

区别仅仅在于，系统调用由（操作系统）核心提供，运行于核心态;而普通的函数调用由函数库或用户自己提供，运行于用户态。

随Linux核心还提供了一些（C语言）函数库，这些库对系统调用进行了一些包装和扩展，因为这些库函数与系统调用的关系非常紧密，所以习惯上把这些函数也称为系统调用。

为什么要用系统调用?实际上，很多已经被我们习以为常的C语言标准函数，在Linux 平台上的实现都是靠系统调用完成的，所以如果想对系统底层的原理作深入的了解，掌握各种系统调用是初步的要求。

进一步，若想成为一名Linux下（编程）高手，也就是我们常说的Hacker，其标志之一也是能对各种系统调用有透彻的了解。

即使除去上面的原因，在平常的编程中你也会发现，在很多情况下，系统调用是实现你的想法的简洁有效的途径，所以有可能的话应该尽量多掌握一些系统调用，这会对你的程序设计过程带来意想不到的帮助。

系统调用是怎么工作的?一般的，进程是不能访问内核的。

它不能访问内核所占内存空间也不能调用内核函数。

（CPU）（硬件）决定了这些(这就是为什么它被称作"保护模式")。

系统调用是这些规则的一个例外。

其原理是进程先用适当的值填充（寄存器），然后调用一个特殊的指令，这个指令会跳到一个事先定义的内核中的一个位置(当然，这个位置是用户进程可读但是不可写的)。

在（Intel）CPU中，这个由中断0x80实现。

硬件知道一旦你跳到这个位置，你就不是在限制模式下运行的用户，而是作为操作系统的内核--所以你就可以为所欲为。

进程可以跳转到的内核位置叫做sysem_call。

这个过程检查系统调用号，这个号码告诉内核进程请求哪种服务。

然后，它查看系统调用表(sys_call_table)找到所调用的内核函数入口地址。

计算机操作系统实验指导计算机系统调用

使用内核编译法添加系统调用
为了验证系统调用是否成功,编写验证代码如下。 #include <stdio.h> #include <linux/kernel.h> #include <sys/syscall.h> #include <unistd.h> int main() { long int a = syscall(三三三); printf("System call sys_helloworld reutrn %ld\n", a); return 0; }
如图地执行结果,我们得到sys_call_table地址:ffffffffabe00一a0 三. 编写Makefile文件,可参考实验指导书地内容。四. 编译并装入模块 # sudo make //编译 # sudo insmod hello.ko //装入模块 # lsmod //该命令查看所有模块,用以检查hello是否被装入系统 # sudo rmmod hello.ko //卸载模块
三三三六四 helloworld
sys_helloworld
使用内核编译法添加系统调用
六. 配置内核 # cd /usr/src/linux-四.一六.一0 # sudo make mrproper # sudo make clean # sudo make menuconfig 七. 编译与安装内核（与第七章类似） # sudo make -j八 # sudo make modules -j八 # sudo make modules_install # sudo make install 八. 重启系统 # uname -r 查看此时地内核版本
编译验证代码: # gcc hello.c

系统调用知识点总结

系统调用知识点总结一、系统调用的概念系统调用是操作系统内核提供给用户程序的接口，用于访问操作系统内核提供的服务和资源。

操作系统提供了各种系统调用，包括文件操作、进程管理、网络通信、内存管理、设备管理等。

用户程序通过系统调用可以向操作系统请求服务，比如打开文件、创建进程、发送网络数据等。

系统调用是用户程序和操作系统内核之间的桥梁，它为用户程序提供了访问操作系统内核功能的途径。

二、系统调用的实现原理系统调用的实现原理涉及到用户态和内核态的切换。

当用户程序执行系统调用时，会触发处理器从用户态切换到内核态，然后执行相应的内核代码。

在Linux系统中，系统调用的实现原理一般包括以下几个步骤：1. 用户程序通过系统调用指令（比如int 0x80或syscall指令）发起系统调用请求。

2. 处理器从用户态切换到内核态，执行相应的内核代码。

3. 内核根据系统调用号（syscall number）找到相应的系统调用处理函数。

4. 内核执行系统调用处理函数，完成相应的操作。

5. 内核将处理结果返回给用户程序，然后从内核态切换回用户态。

三、系统调用的调用方式系统调用的调用方式包括直接调用、库函数封装和系统命令等。

用户程序可以通过直接调用系统调用指令来执行系统调用，也可以通过库函数封装的方式来调用系统调用，比如C 标准库中的文件操作函数（如open、read、write等）就是封装了系统调用的库函数，用户程序可以直接调用这些库函数来进行文件操作。

此外，用户程序还可以通过系统命令来触发系统调用，比如在命令行中使用cat命令来读取文件就是通过系统命令来触发系统调用。

四、常用系统调用常用系统调用包括文件操作、进程管理、网络通信、内存管理、设备管理等。

在Linux系统中，常见的系统调用包括：1. 文件操作系统调用：open、read、write、close、lseek等。

2. 进程管理系统调用：fork、exec、wait、exit等。

linux0.11系统调用原理及实验总结

1.3.4 通过执行这次调用的程序的代码选择符判断它是不是普通用户程序，如果是就调用信号处理函数。若不是就直接弹出栈内容，并返回
2 添加一个系统调用的实验
2.1 实验内容
在 linux0.11 版本中添加两个系统调用，并编写一个简单的应用程序测试它们。
第一个系统调用是 iam()，其原型为：
int iam(const chபைடு நூலகம்r * name);
调用过程； }；其中，n 为参数个数，type 为函数返回值类型，name 为所要调用的系统函数的名字。在 unistd.h 中共定义了 4 个这样的宏（n 从 0 到 3），也就是说，0.11 核中系统调用最多可带
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，卷.编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试写5交、卷重底电保要。气护设管设装备线备置4高敷、调动中设电试作资技气高，料术课中并3试中、件资且卷包管中料拒试含路调试绝验线敷试卷动方槽设技作案、技术，以管术来及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

操作系统系统调用的概念

操作系统系统调用的概念
《操作系统系统调用那些事儿》
嘿，咱今儿来聊聊操作系统系统调用这个听起来有点高大上的玩意儿。

其实吧，这系统调用就像是我们生活中的一个小例子。

你看哈，就好比我们去超市买东西。

咱走进超市，这超市就像是操作系统。

我们在超市里逛啊逛，看到喜欢的东西了，这时候咱就得去跟售货员说：“嘿，我要这个！”这“要这个”的过程，就跟系统调用差不多。

我们向操作系统提出请求，就像我们向售货员表达我们想要某个商品一样。

售货员呢，就会根据我们的要求去拿东西给我们，操作系统也是这样，会根据我们的系统调用去执行相应的操作，满足我们的需求呀。

比如说，我们想在电脑上打开一个文件，那我们就得通过系统调用告诉操作系统：“嘿，给我把这个文件打开！”然后操作系统就乖乖地去执行这个任务啦。

这多有意思呀！
总之呢，操作系统系统调用就是这么个事儿，它就像我们在超市里跟售货员打交道一样平常又重要呢！哈哈！。

C语言系统调用总览

C语言系统调用总览C语言是一种广泛应用于系统级编程和软件开发的编程语言。

在C 语言中，系统调用是与操作系统交互的关键。

本文将为您提供一个关于C语言系统调用的全面总览，介绍各种常用的系统调用及其功能。

一、概述系统调用是操作系统提供给应用程序的接口，通过系统调用，应用程序可以获取操作系统的功能和资源。

C语言通过调用库函数来间接地访问操作系统提供的系统调用。

在C语言中，我们可以使用系统调用来执行诸如文件操作、进程管理、网络通信等各种任务。

二、文件操作系统调用文件操作是C语言中常见的任务之一。

以下是几个常用的文件操作系统调用：1. open()open()函数用于打开文件，并返回一个文件描述符，该文件描述符可以用于后续的文件操作。

该函数接受文件名和打开模式作为参数，并返回文件描述符。

2. read()read()函数用于从已打开的文件中读取数据。

它接受文件描述符、缓冲区地址和读取的字节数作为参数，并返回实际读取的字节数。

3. write()write()函数用于向已打开的文件中写入数据。

它接受文件描述符、缓冲区地址和写入的字节数作为参数，并返回实际写入的字节数。

4. close()close()函数用于关闭已打开的文件。

它接受文件描述符作为参数，并返回关闭操作的状态。

三、进程管理系统调用进程管理是操作系统中一个重要的功能，下面是几个常用的进程管理系统调用：1. fork()fork()函数用于创建一个新的进程，新进程是原有进程的副本。

它返回0给新的子进程，返回子进程的进程ID给原进程。

2. exec()exec()函数用于在当前进程中执行一个新的程序。

它接受可执行文件的路径和参数列表作为参数，并将当前进程替换为新的程序。

3. wait()wait()函数用于使一个进程等待其子进程的结束。

它返回已终止子进程的进程ID，并提供有关子进程终止状态的信息。

四、网络通信系统调用网络通信在现代应用程序中起着至关重要的作用。

关于Linux系统调用的笔记

1. 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。

2. 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。

3. 前面2.2)提到的的参数和返回值传输方法。

eax存放系统调用序号。

因为所有系统调用都是通过0x80中断完成的，必须将系统调用序号作为传入以区别多个系统调用。

ebx，ecx，edx，esi和edi分别传送五个真正的参数。

若多余5个参数，则将参数存放在内存中，而让某个寄存器存放指向这个内存地址。

另外因为寄存器是32字节，所以参数不能超过4个bytes。

在2.3).i中，这些寄存器中包含的参数又被存储到内核堆栈中。

之后的system call serviceroution可以像一般C函数那样使用堆栈来读取参数了。

返回值是通过eax传送的。

4. 前面2.3)中的system call handler在Linux中是system_call()函数，由汇编写成。

自考02323《操作系统概论》串讲笔记

第1章引论考情分析本章主要内容：1.计算机系统的概念2.操作系统的定义、作用和功能3.操作系统的分类4.管态、目态、特权指令、访管指令的概念5.操作系统与用户的两个接口重点：1.操作系统的功能、分类2.处理器的工作状态3.程序状态字4.系统功能调用本章考试分值约为8~10分，出题形式多以单选题、多选题、填空题为主。

知识网络图串讲内容一、计算机系统1.计算机系统包括计算机硬件和计算机软件两大部分。

2.（1）计算机系统的最内层是硬件。

（2）计算机系统的最外层是使用计算机的人。

人与计算机硬件之间的接口界面是计算机软件。

（3）计算机软件可以分为系统软件、支撑软件以及应用软件三类。

二、操作系统1.操作系统的定义：操作系统（OS）是管理计算机系统资源、控制程序执行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件、2.操作系统在计算机系统中的作用有如下几个方面：（1）操作系统管理计算机系统的资源；（2）操作系统为用户提供方便的使用接口；（3）操作系统具有扩充硬件的功能。

3.（重点）从资源管理的观点看，操作系统的功能可分为：处理器管理、存储管理、文件管理和设备管理。

三、操作系统的形成与基本类型（重点）1.批处理操作系统：（1）“单道批处理系统”：每次只允许一个作业执行。

一批作业的程序和数据交给系统后，系统顺序控制作业的执行，当一个作业执行结束后自动转入下一个作业的执行。

（2）“多道批处理系统”：允许若干个作业同时装入主存储器，使一个中央处理器轮流地执行各个作业，各个作业可以同时使用各自所需的外围设备。

（3）多道批处理系统提高了计算机系统的资源使用率，但作业执行时用户不能直接干预作业的执行。

但作业执行中发现出错，由操作系统通知用户重新修改后再次装入执行。

2.分时操作系统（简称分时系统）（1）分时操作系统是多个用户通过终端机器同时使用一台主机，这些终端机器链接在主机上，用户可以同时与主机进行交互操作而不干扰。

它以时间片为单位轮流使用计算机中某一资源的系统。

操作系统中的系统调用

操作系统中的系统调用在操作系统中，系统调用是一种重要的机制，它允许用户程序与操作系统内核交互，获取系统资源和执行特权操作。

系统调用提供了一组函数接口，通过这些接口，用户程序可以请求操作系统完成特定的任务或操作。

系统调用的作用主要有以下几个方面：1. 资源管理：操作系统维护着各种资源，如内存、文件、设备等。

用户程序通过系统调用可以申请和释放这些资源。

例如，用户程序可以通过系统调用申请内存空间或打开文件。

2. 进程控制：系统调用支持创建、销毁和管理进程。

用户程序可以通过系统调用请求操作系统创建新的进程或终止已有的进程。

通过系统调用，用户程序可以获取进程的状态信息，如进程ID、父进程ID等。

3. 文件操作：操作系统提供了一组函数接口，使用户程序可以读取和写入文件。

用户程序可以通过系统调用打开、关闭、读取和写入文件。

系统调用还支持文件的定位操作，如查找、移动文件指针等。

4. 设备控制：系统调用提供了对设备的操作接口。

用户程序可以通过系统调用请求操作系统打开、关闭设备，进行设备的读写操作。

例如，用户程序可以通过系统调用向打印机发送数据。

5. 通信与同步：系统调用支持进程间的通信和同步操作。

用户程序可以通过系统调用创建进程间的管道或共享内存，实现进程间的数据传输和共享。

系统调用还支持进程的同步操作，如信号量、互斥锁等。

在使用系统调用时，用户程序需要通过指定系统调用号来调用具体的系统调用函数。

系统调用号是一个唯一的标识符，用于指明用户程序要调用的系统调用。

操作系统根据系统调用号来确定用户程序要执行的系统操作，并相应地进行处理。

系统调用的具体实现需要操作系统内核提供相应的功能函数。

操作系统内核会根据系统调用号来调用相应的功能函数，完成用户程序的请求操作，并返回结果给用户程序。

总之，系统调用是操作系统中一种重要的机制，它允许用户程序与操作系统内核进行交互，获取系统资源和执行特权操作。

通过系统调用，用户程序可以实现资源管理、进程控制、文件操作、设备控制以及进程间通信和同步等功能。

系统调用命令和原语

系统调用命令和原语
1. 系统调用是操作系统提供的一组重要的命令和原语，用于访问底层的系统资源和功能。

2. 系统调用在用户程序和操作系统内核之间起到了一个接口的作用，允许用户程序请求操作系统执行某些特权指令。

3. 系统调用可以用于执行诸如文件管理、进程管理、网络通信等操作，从而实现用户程序对系统资源的访问和控制。

4. 系统调用是操作系统提供的一种机制，它能够将用户程序要求的操作转化为对应的内核函数调用。

5. 系统调用的执行需要经过特权模式的切换，由用户模式切换到核心模式，这样才能够使用操作系统提供的资源。

6. 系统调用通常通过软中断的方式触发，用户程序会发送中断请求给操作系统，然后操作系统会根据中断号来判断用户程序具体请求的是哪个系统调用。

7. 系统调用是操作系统提供的高级接口，它隐藏了底层的硬件和寄存器访问细节，使得用户程序能够更方便地操作系统功能。

8. 系统调用的参数通常通过寄存器传递，用户程序在发起系统调用前需要将相关参数放入指定的寄存器中。

9. 在执行系统调用时，操作系统会为用户程序分配一个专门的执行单元，这个执行单元通常称为系统调用上下文。

10. 系统调用的执行结果通常通过返回值的方式返回给用户程序，用户程序可以根据返回值来判断系统调用是否成功执行。

Linux系统调用_详细全过程

system_call片段（续） system_call片段（续）
nobadsys:
… #调用系统调 call *sys_call_table(,%eax,4) #调用系统调用表中调用号为eax 用表中调用号为eax的系统调用例程 eax的系统调用例程 #将返回值存入堆栈堆栈中 movl %eax,EAX(%esp) #将返回值存入堆栈中 Jmp ret_from_sys_call
优点
编程容易，编程容易，从硬件设备的低级编程中解脱出来提高了系统的安全性，提高了系统的安全性，可以先检查请求的正确性
5.1 Linux系统调用-功能系统调用系统调用
用户程序 . . . . 系统调用 . . . .
陷入处理机构 1)保护处理机现场 2)取系统调用功能号并寻找子程序入口 3)恢复处理机现场并返回入口地址表 A0 A2 ... Ai ... An
系统调用服务例程
system_call()片段 system_call()片段
฀ …
pushl %eax /*将系统调用号压栈* /*将系统调用号压栈*/ SAVE_ALL ... /*检查系统调用号 cmpl$(NR_syscalls), %eax /*检查系统调用号 Jb nobadsys $(/*堆栈中的eax eax设置为Movl $(-ENOSYS), 24(%esp) /*堆栈中的eax设置为ENOSYS， ENOSYS，作为返回值 Jmp ret_from_sys_call
Linux系统调用-功能系统调用系统调用
系统调用是用户态进入内核态的唯一入口：一夫系统调用是用户态进入内核态的唯一入口：当关，万夫莫开。常用系统调用：当关，万夫莫开。常用系统调用：

系统调用实验报告

一、实验目的1. 理解系统调用的概念和作用。

2. 掌握常用的系统调用及其使用方法。

3. 能够通过系统调用实现简单的程序功能。

二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编译器：gcc3. 编辑器：vim三、实验内容1. 系统调用简介系统调用是操作系统提供给用户程序的一组接口，用于请求操作系统的服务。

通过系统调用，用户程序可以访问硬件资源、文件系统、进程管理等。

常见的系统调用有：fork、exec、exit、open、read、write等。

2. 实验步骤（1）创建一个名为“system_call.c”的C语言源文件。

（2）编写一个简单的程序，使用系统调用实现以下功能：a. 创建一个子进程；b. 子进程执行一个指定的程序；c. 父进程等待子进程结束。

（3）编译程序，生成可执行文件。

```bashgcc system_call.c -o system_call```（4）运行程序，观察结果。

```bash./system_call```3. 实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>#include <sys/wait.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == -1) {perror("fork");exit(1);}if (pid == 0) {// 子进程执行指定的程序execlp("ls", "ls", "-l", (char )NULL); perror("execlp");exit(1);} else {// 父进程等待子进程结束int status;waitpid(pid, &status, 0);printf("Child process exited with status %d\n", status);}return 0;}```4. 实验结果与分析在终端运行程序后，可以看到子进程执行了`ls -l`命令，列出了当前目录下的文件信息。

操作系统的系统调用利用系统调用访问操作系统的功能

操作系统的系统调用利用系统调用访问操作系统的功能操作系统作为计算机系统中的核心组件，为用户程序提供了与硬件交互和管理资源的功能。

而操作系统的功能是通过系统调用来实现的。

系统调用是用户程序与操作系统之间的接口，它提供了一组特定的函数或命令，使得用户程序能够使用操作系统的功能。

本文将详细介绍操作系统的系统调用以及如何利用系统调用访问操作系统的功能。

一、系统调用的定义及作用系统调用是操作系统向用户程序提供的编程接口，它允许用户程序通过一些特定的函数或系统调用命令来请求操作系统执行特定的操作。

系统调用的作用主要有以下几个方面：1. 让用户程序能够访问受保护的操作系统功能：为了保护操作系统的稳定性和安全性，操作系统会将一些关键功能进行保护，用户程序无法直接访问。

通过系统调用，用户程序可以间接地访问这些受保护的功能，保证了操作系统的稳定性。

2. 提供操作系统的功能和服务：操作系统提供了一系列的功能和服务，如文件操作、进程管理、内存管理等。

通过系统调用，用户程序可以调用这些功能和服务来完成各种任务。

3. 实现用户程序与硬件交互：由于用户程序无法直接与硬件进行交互，必须通过操作系统来完成。

通过系统调用，用户程序可以请求操作系统代表自己与硬件设备进行交互，实现数据的输入输出、设备的控制等功能。

二、系统调用的分类系统调用可以按照功能的不同进行分类，常见的系统调用包括以下几类：1. 进程管理相关的系统调用：如创建进程、终止进程、进程间通信等。

2. 文件操作相关的系统调用：如打开文件、读写文件、关闭文件等。

3. 内存管理相关的系统调用：如申请内存、释放内存、内存映射等。

4. 设备管理相关的系统调用：如打开设备、读写设备、控制设备等。

5. 网络通信相关的系统调用：如建立网络连接、发送数据、接收数据等。

三、系统调用的基本实现过程系统调用是用户程序与操作系统之间的桥梁，具体的实现过程可以分为以下几个步骤：1. 用户程序发起系统调用请求：用户程序通过调用特定的函数或使用相应的系统调用命令向操作系统发起系统调用请求。

系统调用实验报告

系统调用实验报告系统调用实验报告一、引言计算机操作系统是现代计算机系统的核心组成部分，它负责管理和协调计算机硬件和软件资源，为用户提供良好的使用环境。

在操作系统中，系统调用是用户程序与操作系统之间进行交互的关键接口。

二、实验目的本实验旨在深入理解系统调用的概念和原理，通过编写和调用系统调用接口，掌握系统调用的使用方法和注意事项。

三、实验环境本实验使用Linux操作系统，并借助C语言编写相关程序。

四、实验过程1. 系统调用的概念系统调用是操作系统提供给用户程序的一组函数接口，通过这些接口，用户程序可以向操作系统请求服务和资源。

系统调用可以分为进程控制、文件操作、设备管理、通信等多个类别，每个系统调用都有一个唯一的标识符和一组参数。

2. 系统调用的使用方法为了使用系统调用，我们需要包含相应的头文件，并通过系统调用号来调用对应的函数。

例如，要打开一个文件，可以使用open()系统调用，其原型为：```cint open(const char *pathname, int flags, mode_t mode);```其中，pathname是文件路径，flags是打开方式，mode是权限设置。

通过调用open()函数，我们可以获取一个文件描述符，用于后续的文件操作。

3. 系统调用的注意事项在使用系统调用时，需要注意以下几点：- 参数传递：系统调用的参数传递通常使用寄存器或栈来完成，具体传递方式与操作系统和硬件平台相关。

- 错误处理：系统调用可能会返回错误码，表示调用失败。

因此，在调用系统调用后，需要检查返回值并进行相应的错误处理。

- 安全性：系统调用是操作系统提供的特权接口，用户程序需要通过操作系统的访问控制机制来确保系统调用的安全性。

五、实验结果通过编写和调用系统调用接口，我们可以实现各种功能，如文件读写、进程创建和管理、网络通信等。

这些功能可以大大扩展用户程序的能力，提高系统的灵活性和可扩展性。

六、实验总结系统调用是操作系统与用户程序之间的重要接口，它为用户程序提供了访问操作系统服务和资源的途径。

汤子瀛《计算机操作系统》（第4版）笔记和课后习题（含考研真题）详解

目　录第1章　操作系统引论1.1　复习笔记1.2　课后习题详解1.3　考研真题详解第2章　进程的描述与控制2.1　复习笔记2.2　课后习题详解2.3　考研真题详解第3章　处理机调度与死锁3.1　复习笔记3.2　课后习题详解3.3　考研真题详解第4章　存储器管理4.1　复习笔记4.2　课后习题详解4.3　考研真题详解第5章　虚拟存储器5.1　复习笔记5.2　课后习题详解5.3　考研真题解第6章　输入输出系统6.1　复习笔记6.2　课后习题详解6.3　考研真题详解第7章　文件管理7.1　复习笔记7.2　课后习题详解7.3　考研真题详解第8章　磁盘存储器的管理8.1　复习笔记8.2　课后习题详解8.3　考研真题详解第9章　操作系统接口9.1　复习笔记9.2　课后习题详解9.3　考研真题详解第10章　多处理机操作系统10.1　复习笔记10.2　课后习题详解10.3　考研真题详解第11章　多媒体操作系统11.1　复习笔记11.2　课后习题详解11.3　考研真题详解第12章　保护和安全12.1　复习笔记12.2　课后习题详解12.3　考研真题详解第1章　操作系统引论1.1　复习笔记一、操作系统的目标和作用1操作系统的目标（1）方便性。

（2）有效性。

（3）可扩充性。

（4）开放性。

2操作系统的作用（1）OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口。

（2）OS作为计算机系统资源的管理者。

（3）OS实现了对计算机资源的抽象。

二、操作系统的发展过程1未配置操作系统的计算机系统（1）人工操作方式。

（2）脱机输入/输出方式。

2单道批处理系统3多道批处理系统多道批处理系统特征：多道、宏观上并行、微观上串行。

4分时系统分时系统的特征：多路性、独立性、及时性、交互性。

5实时系统（1）实时系统的类型①工业（武器）控制系统，如火炮的自动控制系统、飞机的自动驾驶系统，以及导弹的制导系统等。

②信息查询系统，如飞机或火车的订票系统等。

③多媒体系统。