3、深入理解 Linux 系统：系统调用、进程与服务管理

深入理解 Linux 系统：系统调用、进程与服务管理

1. 系统调用接口与系统编程

在操作系统的运行中，它需要负责管理和提供资源，同时还要响应其他进程的请求，这是一项复杂的任务。为了更好地控制和预测系统行为，程序员可以直接使用操作系统的 API，即系统调用接口。

系统调用是将用户对操作系统服务的请求转化为应用二进制接口（ABI）调用的过程，操作系统会根据请求调用相应的设备驱动。使用系统调用实现或执行操作系统提供的功能，被称为系统编程。系统调用是访问内核服务的唯一入口，通常由诸如 glibc 这样的库进行封装，不会被直接调用。

系统调用定义了程序员与内核服务交互的接口，操作系统在其中起到了内核服务与硬件之间的中介作用。除非你热衷于操作硬件引脚和底层平台指令，或者你本身就是模块架构师，否则建议将具体的计算机物理接口操作交给操作系统处理。应用程序的职责是使用正确的系统调用，而软件工程师则需要了解这些调用对系统整体行为的影响。

需要注意的是，使用系统调用是有代价的。例如，在检索文件时，操作系统会执行大量操作；当动态分配内存或多个线程访问单个内存块时，操作系统的操作会更多。系统调用并非普通的函数调用，它不会在用户空间执行，而是会触发模式切换，跳转到内核内存栈中的例程。

那么，什么时候应该使用系统调用呢？简单来说，当我们需要精确控制某些操作系统任务时，比如设备管理、文件管理、进程控制或通信基础设施等方面。以下是一些常见的系统调用：
- syscall()
- fork()
- exec()
- exit() <