系统调用和标准库函数的关联

Posted 2020-07-03 ChunJian-YANG

1. 首先，现在的OS内核主要采用两种模式，整体的单内核模式(linux)和分层的微内核模式(Windows)。单内核

模式的特点就是代码紧凑，执行速度快，各个模块之间是直接的调用关系，可以说最后一点既是优点，也是缺

点...有点就是执行速度快，缺点是内核看起来很乱，维护起来困难。

2. 无论是单内核，还是微内核，立体的体系结构从下到上大概都是分成这样几层：物理硬件，OS内核，OS服务，

应用程序。这四层结构中，OS内核起到一个“承上启下”的作用，向下管理物理硬件；向上为OS服务和应用程序

提供接口。主意，这里的接口实际上是指系统调用(System Call)。

3. 通常OS内核为了考虑实现起来的难度和易于管理，只提供少部分必要的系统调用，这些系统调用通常都是C和

汇编混编来实现的。接口用C定义，实现体用汇编来写。这样做的好处是，执行效率高，并且极大的方便了上层的

调用。

4. 再说库函数(即API)。库函数可以概括的分为两类，一类是随OS提供的，另一类是第三方的。随系统提供的库

函数进一步封装或组合系统调用，实现更多的功能，就像用C语言的许多功能单一的小函数来实现很多很多个功能

复杂的大函数一样。这样的API能够执行一些相对内核来说很复杂的操作，比如，read()函数根据参数，直接就

能读文件，而背后隐藏的比如文件在硬盘的哪个磁道，哪个扇区，加载到内存的哪个位置等等这些操作，程序员

是不必关心的，这些操作里面自然也包含了系统调用。而对于第三方的库，它其实和系统库一样，只是它直接利

用系统调用的可能性要小一些，而是利用系统提供的API接口来实现功能。(API的接口是开放的)。