程序员的自我修养（7）

运行库

能够使程序的函数能够正常启动，让各种熟知的函数发挥作用，他们就是应用程序的运行库。
1.入口函数与程序初始化
程序被系统装载后，第一步肯定不是运行main函数的第一句，而是进行其它一些代码，这些代码负责准备main函数执行所需要的环境，并且调用main函数。
这些代码的函数称为入口函数或入口点，程序的入口实际是一个程序的初始化部分，它往往是运行库的一部分。以下是具体步骤
1.创建程序进程后，会将控制权交给程序的入口，通常是运行库的函数。
2.入口函数对运行库和程序的运行环境进行初始化，包括堆，IO，线程，全局变量构造，等等。
3.入口函数完成初始化后，调用main函数，正式开始执行程序主体部分。
4.main函数执行完成后，返回到入口函数，入口函数进行清理工作，内存释放关闭IO等等。

2.运行库与IO
IO即输入与输出，个人理解，更像一个通道，连接程序与外界资源，这里的资源可以是文件，设备，网络等。但用文件统一称呼比较好，在LINUX下，一切设备都可以看做文件。对一个文件，运行库提供了很多函数，主要是open，close与fopen与fclose。open对应的函数使用的是文件描述符，是一个整数（为什么一个整数可以指向文件，因为每个进程有一个独立的打开文件表，这个表是一个指针数组，那么这个fd其实就是下标嘛）。fopen使用的是FILE结构的指针。

3.运行库与多线程
线程的访问能力很自由能够访问进程内存内的所有数据，设置其它线程的数据，但实际运用过程中线程也有自己的数据，栈，线性局部存储，寄存器。linux标准库是没有线程操作的，需要在链接的时候链接线程库。

系统调用API

系统调用是操作系统内核之间与应用系统的接口，决定了应用程序如何与内核打交道。
1.什么是系统调用
简单的来说，有一些操作，应用程序不借助操作系统无法办到或有效办到。例如要延时1S，程序只能for循环一直i++等待时间到，但这样消耗CPU资源，但操作系统本身有定时器，可以直接使用。例如我要修改一个文件没有权限，也不能擅自修改，只能请求操作系统帮忙修改。
所以为了让应用程序有一定能力使用操作系统的能力，用于程序操作使用。每个操作系统会提供一套接口，这些接口通常通过中断实现，linux下系统调用以0x80号中断进入。
系统调用的功能也很强大，创建，退出进程，线程。进程的内存管理，对系统资源的访问，对图形界面的操作等等。
2.linux的系统调用
在x86下，系统调用由0x80中断完成，哥哥哥通用寄存器用于参数传递。EAX寄存器用于系统调用的接口号，例如EAX=1表示退出进程，=2创建，=3读取文件或者IO，=4写文件或IO等等。这些操作通常放在#include<unistd.h>头文件内，也有对应的函数。
3.特级权与中断
在操作系统中，通常有两种模式，用户模式与内核模式，内核模式能进行的操作会更加的底层和关键，特别是一些可能危害系统的操作。用户态执行不了的内核命令需要通过中断来从用户态转变到内核态。
中断有两个属性，一个是中断号，一个是中断函数。操作系统存在一个中断向量表，通过中断号就能够访问对应的中断函数。但并不是一个中断号对应一个函数，是一个或多个中断号对应一系列的函数，例如0x80进入中断只是知道要运行系统调用函数了，但是还有一个系统调用号用于确定调用的是那个函数。EAX寄存器存储系统调用号。