第三章 系统编程介绍

系统编程介绍

系统编程与应用编程

• 系统编程

ㅤ ㅤ在操作系统之上利用系统调用、C库进行对系统资源进行访问。如 apache、gcc、gdb等

• 应用编程

ㅤ ㅤ在更高层次的编程接口或者库之上构建应用程序。如android程序(android sdk)、 iphone程序(iphone sdk)、QT程序设计(QT)、MFC程序设计(MFC)等.

系统资源

• 处理器
• 输入输出
• 进程管理
• 内存
• 设备
• 定时器
• 进程间通信
• 网络

系统调用

ㅤ ㅤ所有操作系统都提供多种服务的入口点，由此程序向系统核请求务。这些入口点被称之为系统调用(svstem call)，

系统调用与C库关系

C库

ㅤ ㅤ这里我们所说的C库(libc)，指的是标准C定义的C函数的集合。如标准输入输出函数、字符串处理函数、动态存储分配函数、日期时间函数、数学函数等。

ㅤ ㅤGNU发布的libc称为glibc

系统调用与C库关系

ㅤ ㅤ系统调用与C库从形式上来看都C函数

ㅤ ㅤC库函数有些是调用系统调用来实现的，比如说malloc、free调用brk， printf调用 write系统用，有些函数不需要任何系统调用，比如abs、strcpy、atoi等，因为它并不是必需要使用内核服务

ㅤ ㅤ系统调用通常提供的是最小界面，而C库函数通常提供更复杂的功能。

内核如何处理系统调用

• 每个系统调用被赋予一个系统调用号
• 在i386平台上，执行一个系统调用是通过int 0x80指令完成的。
• eax存放系统调用号
• ebx、ecx、edx、esi、edi存储系统调用参数，对于超过5个参数的系统调用，用一个寄存器指向用户空间存储所有系统调用参数的缓存。

错误处理

ㅤ ㅤ在系统编程中错误通常通过函数返回值来表示，并通过特殊变量errno来描述。
ㅤ ㅤerrno这个全局变量在<errno.h>头文件中声明如下：extern int errno;

错误处理函数

• perror
• strerror

错误码	解释
E2BIG	参数列表太长
EACCESS	权限不足
EAGAIN	重试
EBADF	错误的文件描述符
EBUSY	设备或资源忙
ECHILD	无子进程
EDOM	数学参数不在函数域内
EEXIST	文件已存在
EFAULT	地址错误
EFBIG	文件太大
EINTR	系统调用被中断