Глава 5 Системные вызовы

Глава 5

Системные вызовы

Ядро операционной системы предоставляет набор интерфейсов, благодаря которым процессы, работающие в пространстве пользователя, могут взаимодействовать с системой. Эти интерфейсы предоставляют пользовательским программам доступ к аппаратному обеспечению и другим ресурсам операционной системы. Интерфейсы работают как посыльные между прикладными программами и ядром, при этом пользовательские программы выдвигают различные запросы, а ядро выполняет их (или приказывает убираться подальше). Тот факт, что такие интерфейсы существуют, а также то, что прикладные программы не имеют права непосредственно делать все, что им заблагорассудится, является ключевым моментом для обеспечения стабильности системы, а также позволяет избежать крупных беспорядков.

Системные вызовы являются прослойкой между аппаратурой и процессами, работающими в пространстве пользователя. Эта прослойка служит для трех главных целей. Во-первых, она обеспечивает абстрактный интерфейс между аппаратурой и пространством пользователя. Например, при записи или чтении данных из файла прикладным программам нет дела до типа жесткого диска, до среды, носителя информации, и даже до типа файловой системы, на которой находится файл. Во-вторых, системные вызовы гарантируют безопасность и стабильность системы. Так как ядро работает посредником между ресурсами системы и пространством пользователя, оно может принимать решение о предоставлении доступа в соответствии с правами пользователей и другими критериями. Например, это позволяет предотвратить возможность неправильного использования аппаратных ресурсов программами, воровство каких-либо ресурсов у других программ, а также возможность нанесения вреда системе. И наконец, один общий слой между пространством пользователя и остальной системой позволяет осуществить виртуальное представление процессов, как обсуждается в главе 3, "Управление процессами".

Если бы приложения имели свободный доступ ко всем ресурсам системы без помощи ядра, то было бы почти невозможно реализовать многозадачность и виртуальную память. В операционной системе Linux системные вызовы являются единственным средством, благодаря которому пользовательские программы могут связываться с ядром; они являются единственной законной точкой входа в ядро. Другие интерфейсы ядра, такие как файлы устройств или файлы на файловой системе /proc, в конечном счете сводятся к обращению через системные вызовы.

Интересно, что в ОС Linux реализовано значительно меньше системных вызовов, чем во многих других операционных системах[23].

В этой главе рассказывается о роли и реализации системных вызовов в операционной системе Linux.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Глава 7. Системные трюки

Из книги Fedora 8 Руководство пользователя автора Колисниченко Денис Николаевич

Глава 7. Системные трюки 7.1. Антивирус ClamAV 7.1.1. Вирусы в Linux Первым делом нужно разрушить миф о том, что в Linux нет вирусов. Вирусы в Linux есть. По данным сайта www.virus-list.com для Linux написано всего 1111 вирусов (на момент написания этих строк). Почему "всего"? Потому что по данным того же


Системные вызовы

Из книги Энциклопедия разработчика модулей ядра Linux автора Померанц Ори


5.1. Системные вызовы fork() и ехес()

Из книги Linux-сервер своими руками автора Колисниченко Денис Николаевич

5.1. Системные вызовы fork() и ехес() Процесс в Linux (как и в UNIX) — это программа, которая выполняется в отдельном виртуальном адресном пространстве. Когда пользователь регистрируется в системе, под него автоматически создается процесс, в котором выполняется оболочка (shell),


9.2. Системные вызовы

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

9.2. Системные вызовы В этой книге практически повсеместно упоминаются системные вызовы, которые являются фундаментальными для программного окружения. На первый взгляд, они выглядят как обычные вызовы функций С. И это не случайно; они представляют собой специальную


12.1.4. Сигналы и системные вызовы

Из книги Linux программирование в примерах автора Роббинс Арнольд

12.1.4. Сигналы и системные вызовы Часто сигналы доставляются процессу, который находится состоянии ожидания наступления некоторого внешнего события. Например, текстовый редактор часто ожидает завершения read(), чтобы возвратить ввод терминала. Когда системный


3.2.3. Системные вызовы: brk() и sbrk()

Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

3.2.3. Системные вызовы: brk() и sbrk() Четыре функции, которые мы рассмотрели (malloc(), calloc(), realloc() и free()) являются стандартными, переносимыми функциями для управления динамической памятью.На Unix-системах стандартные функции реализованы поверх двух дополнительных, очень примитивных


10.4.4. Системные вызовы, допускающие повторный запуск

Из книги Операционная система UNIX автора Робачевский Андрей М.

10.4.4. Системные вызовы, допускающие повторный запуск Значение EINTR для errno (см. раздел 4.3 «Определение ошибок») указывает, что системный вызов был прерван. Хотя с этим значением ошибки может завершаться большое количество системных вызовов, двумя наиболее значительными


3.4.2. Системные вызовы wait()

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

3.4.2. Системные вызовы wait() Самая простая функция в семействе называется wait(). Она блокирует вызывающий процесс до тех пор, пока один из его дочерних процессов не завершится (или не произойдет ошибка). Код состояния потомка возвращается через аргумент, являющийся указателем


5.5.2. Системные вызовы

Из книги UNIX — универсальная среда программирования автора Пайк Роб

5.5.2. Системные вызовы Сокеты являются более гибкими в управлении, чем рассмотренные выше механизмы межзадачного взаимодействия. При работе с сокетами используются следующие функции:? socket() — создает сокет;? close() — уничтожает сокет;? connect() — устанавливает соединение


Глава 8 Системные вызовы Linux

Из книги автора

Глава 8 Системные вызовы Linux Мы уже познакомились с большим количеством функций, реализующих различные системные задачи, например анализ командной строки, манипулирование процессами и отображение файлов в памяти. Если присмотреться повнимательнее, то окажется, что все


Системные вызовы и функции стандартных библиотек

Из книги автора

Системные вызовы и функции стандартных библиотек Все версии UNIX предоставляют строго определенный ограниченный набор входов в ядро операционной системы, через которые прикладные задачи имеют возможность воспользоваться базовыми услугами, предоставляемыми UNIX. Эти


Системные вызовы для управления планировщиком

Из книги автора

Системные вызовы для управления планировщиком Операционная система Linux предоставляет семейство системных вызовов для управления параметрами планировщика. Эти системные вызовы позволяют манипулировать приоритетом процесса, стратегией планирования и процессорной


Системные вызовы, связанные с управлением стратегией и приоритетом

Из книги автора

Системные вызовы, связанные с управлением стратегией и приоритетом Системные вызовы sched_setscheduler() и sched_getcheduler() позволяют соответственно установить и получить значение стратегии планирования и приоритета реального времени для указанного процесса. Реализация этих


Системные вызовы управления процессорной привязкой

Из книги автора

Системные вызовы управления процессорной привязкой Планировщик ОС Linux может обеспечивать жесткую процессорную привязку (processor affinity). Хотя планировщик пытается обеспечивать мягкую или естественную привязку путем удержания процессов на одном и том же процессоре, он


Почему не нужно создавать системные вызовы

Из книги автора

Почему не нужно создавать системные вызовы Новый системный вызов легко реализовать, тем не менее это необходимо делать только тогда, когда ничего другого не остается. Часто, для того чтобы обеспечить новый системный вызов, существуют более подходящие варианты. Давайте


Глава 7 Системные вызовы в UNIX

Из книги автора

Глава 7 Системные вызовы в UNIX В настоящей главе мы рассмотрим самый низкий уровень взаимодействия с операционной системой UNIX системные вызовы. Они являются входами в ядро. Эти средства предоставляются операционной системой; все остальные средства построены на их