清华训练营悟道篇之操作系统的调用接口

文章目录

• API与ABI
• 系统调用接口的功能

API与ABI

API (Application Programming Interface)定义了源码级（如 C 语言）函数的参数，参数的类型，函数的返回值等。API 是用来约束编译器 (Compiler) 的，给编译器的一些指令，它规定了源代码的规范。API 与编程语言相关，如 libc 是基于 C 语言编写的标准库，那么基于 C 的应用程序就可以通过编译器建立与 libc 的联系，并能在运行中正确访问 libc 中的函数。

ABI (Application Binary Interface)定义了二进制机器代码级别的规则，主要包括基本数据类型、通用寄存器的使用、参数的传递规则、以及堆栈的使用等等。ABI 与处理器和内存地址等硬件架构相关，是用来约束链接器 (Linker) 和汇编器 (Assembler) 的。在同一处理器下，基于不同高级语言编写的应用程序、库和操作系统，如果遵循同样的 ABI 定义，那么它们就能正确链接和执行。

System Call (系统调用)是操作系统提供给应用程序访问操作系统核心功能的一种机制。应用程序通过调用系统调用接口来请求操作系统执行特定的任务，例如创建进程、打开文件、读写文件、分配内存等。系统调用是应用程序与操作系统之间的接口，它可以提供更底层、更直接地访问操作系统功能的能力。

系统调用接口的功能

操作系统对计算机硬件重要组成的抽象和虚拟化，这样会有助于应用程序开发。应用程序员只需访问统一的抽象概念（如文件、进程等），就可以使用各种复杂的计算机物理资源（处理器、内存、外设等）

文件 (File) 是外设的一种抽象和虚拟化。特别对于存储外设而言，文件是持久存储的抽象。

地址空间 (Address Space) 是对内存的抽象和虚拟化。

进程 (Process) 是对计算机资源的抽象和虚拟化。而其中最核心的部分是对 CPU 的抽象与虚拟化。