系統(tǒng)調(diào)用與中斷的關(guān)系

1、系統(tǒng)調(diào)用與中斷的關(guān)系中斷課本中“中斷”的定義：所謂中斷，是指CPU在正常運(yùn)行程序 時(shí)，由于內(nèi)部/外部事件或由程序的預(yù)先安排引起CPU暫停止在運(yùn)行 程序，而轉(zhuǎn)到為內(nèi)部/外部事件或?yàn)轭A(yù)先安排事件服務(wù)的程序中去。 服務(wù)完畢，再返回去繼續(xù)執(zhí)行被暫停的程序。中斷可分為三類，第一類是由CPU外部引起的，稱作中斷，如 I/O中斷、時(shí)鐘中斷、控制臺(tái)中斷等。第二類是來(lái)自CPU的內(nèi)部事件 或程序執(zhí)行中的事件引起的過(guò)程，稱作異常，如由于CPU本身故障 （電源電壓低于105V或頻率在4763Hz之外）、程序故障（非法操 作碼、地址越界、浮點(diǎn)溢出等）等引起的過(guò)程。第三類由于在程序中 使用了請(qǐng)求系統(tǒng)服務(wù)的系統(tǒng)調(diào)用而引發(fā)的

2、過(guò)程，稱作“陷入”（trap, 或者陷阱）。前兩類通常都稱作中斷，它們的產(chǎn)生往往是無(wú)意、被動(dòng) 的，而陷入是有意和主動(dòng)的。系統(tǒng)調(diào)用所謂系統(tǒng)調(diào)用，就是內(nèi)核提供的、功能十分強(qiáng)大的一系列的函數(shù)。這些系統(tǒng)調(diào)用是在內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)的，再通過(guò)一定的方式把系統(tǒng)調(diào)用 給用戶，一般都通過(guò)門(mén)（gate ）陷入（trap）實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序和 內(nèi)核交互的接口。操作系統(tǒng)的主要功能是為應(yīng)用程序的運(yùn)行創(chuàng)建良好的環(huán)境，為 了達(dá)到這個(gè)目的，內(nèi)核提供一系列具備預(yù)定功能的多內(nèi)核函數(shù)，通過(guò) 一組稱為系統(tǒng)調(diào)用的（system call）的接口呈現(xiàn)給用戶。系統(tǒng)調(diào)用把應(yīng) 用程序的請(qǐng)求傳給內(nèi)核，調(diào)用相應(yīng)的的內(nèi)核函數(shù)完成所需的處理，將 處理結(jié)

3、果返回給應(yīng)用程序，如果沒(méi)有系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)核函數(shù)，用戶將不 能編寫(xiě)大型應(yīng)用程序。整個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的過(guò)程可以總結(jié)如下：執(zhí)行用戶程序（如:fork）根據(jù)glibc中的函數(shù)實(shí)現(xiàn)，取得系統(tǒng)調(diào)用號(hào)并執(zhí)行int $0 x80產(chǎn)生 中斷。進(jìn)行地址空間的轉(zhuǎn)換和堆棧的切換，執(zhí)行SAVE_ALL。（進(jìn)行內(nèi) 核模式）進(jìn)行中斷處理，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用表調(diào)用內(nèi)核函數(shù)。執(zhí)行內(nèi)核函數(shù)。執(zhí)行RESTORE_ALL并返回用戶模式那么，系統(tǒng)調(diào)用和中斷調(diào)用有什么聯(lián)系和區(qū)別呢？首先它們都是操作系統(tǒng)概念。中斷調(diào)用是DOS操作系統(tǒng)中，系統(tǒng)調(diào)用的特殊形式而已。系統(tǒng)調(diào)用，都是指操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者，提供了許多系統(tǒng)的程序 庫(kù)，實(shí)現(xiàn)輸入/輸出等基本的功能，我們編寫(xiě)程序的時(shí)候就調(diào)用這些 程序庫(kù)，不必要自己到顯示器上繪圖和讀取鍵盤(pán)端口。在UNIX操作系統(tǒng)下，系統(tǒng)調(diào)用主要是C語(yǔ)言格式調(diào)用的一些 函數(shù)庫(kù)。比如printf和scanf函數(shù)，我們寫(xiě)程序的時(shí)候直接可以用， 編譯系統(tǒng)把它轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)操作系統(tǒng)函數(shù)庫(kù)調(diào)用的代碼，目標(biāo)文件可以獨(dú) 立運(yùn)行。在WINDOWS系統(tǒng)，系統(tǒng)調(diào)用主要是以一系列的DLL、EXE文 件方式給出，比如USER32.DLL、NTDLL.DLL等，編寫(xiě)程序的時(shí)候可以 直接調(diào)用里面的GETDC等函數(shù)庫(kù)。在DOS系統(tǒng)下，操作系統(tǒng)不以函數(shù)庫(kù)形式提供系統(tǒng)調(diào)用，而 是把整個(gè)操作系統(tǒng)的所有代碼都LOAD到內(nèi)存里面，把