操作系統(tǒng)提供給程序員的接口是：系統(tǒng)調(diào)用 。系統(tǒng)調(diào)用是由操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供的所有系統(tǒng)調(diào)用所構(gòu)成的集合，即程序接口或應(yīng)用編程接口(application programming interface，api)；是應(yīng)用程序同系統(tǒng)之間的接口。
系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)提供給編程人員的唯一接口。
操作系統(tǒng)的主要功能是為管理硬件資源和為應(yīng)用程序開發(fā)人員提供良好的環(huán)境來使應(yīng)用程序具有更好的兼容性，為了達(dá)到這個(gè)目的，內(nèi)核提供一系列具備預(yù)定功能的多內(nèi)核函數(shù)，通過一組稱為系統(tǒng)調(diào)用（system call)的接口呈現(xiàn)給用戶。系統(tǒng)調(diào)用把應(yīng)用程序的請求傳給內(nèi)核，調(diào)用相應(yīng)的內(nèi)核函數(shù)完成所需的處理，將處理結(jié)果返回給應(yīng)用程序。
現(xiàn)代的操作系統(tǒng)通常都具有多任務(wù)處理的功能，通?？窟M(jìn)程來實(shí)現(xiàn)。由于操作系統(tǒng)快速的在每個(gè)進(jìn)程間切換執(zhí)行，所以一切看起來就會(huì)像是同時(shí)的。
同時(shí)這也帶來了很多安全問題，例如，一個(gè)進(jìn)程可以輕易的修改進(jìn)程的內(nèi)存空間中的數(shù)據(jù)來使另一個(gè)進(jìn)程異常或達(dá)到一些目的，因此操作系統(tǒng)必須保證每一個(gè)進(jìn)程都能安全的執(zhí)行。這一問題的解決方法是在處理器中加入基址寄存器和界限寄存器。
這兩個(gè)寄存器中的內(nèi)容用硬件限制了對儲(chǔ)存器的存取指令所訪問的儲(chǔ)存器的地址。這樣就可以在系統(tǒng)切換進(jìn)程時(shí)寫入這兩個(gè)寄存器的內(nèi)容到該進(jìn)程被分配的地址范圍，從而避免惡意軟件。
為了防止用戶程序修改基址寄存器和界限寄存器中的內(nèi)容來達(dá)到訪問其他內(nèi)存空間的目的，這兩個(gè)寄存器必須通過一些特殊的指令來訪問。通常，處理器設(shè)有兩種模式：“用戶模式”與“內(nèi)核模式”，通過一個(gè)標(biāo)簽位來鑒別當(dāng)前正處于什么模式。一些諸如修改基址寄存器內(nèi)容的指令只有在內(nèi)核模式中可以執(zhí)行，而處于用戶模式的時(shí)候硬件會(huì)直接跳過這個(gè)指令并繼續(xù)執(zhí)行下一個(gè)。
同樣，為了安全問題，一些i/o操作的指令都被限制在只有內(nèi)核模式可以執(zhí)行，因此操作系統(tǒng)有必要提供接口來為應(yīng)用程序提供諸如讀取磁盤某位置的數(shù)據(jù)的接口，這些接口就被稱為系統(tǒng)調(diào)用。
當(dāng)操作系統(tǒng)接收到系統(tǒng)調(diào)用請求后，會(huì)讓處理器進(jìn)入內(nèi)核模式，從而執(zhí)行諸如i/o操作，修改基址寄存器內(nèi)容等指令，而當(dāng)處理完系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)容后，操作系統(tǒng)會(huì)讓處理器返回用戶模式，來執(zhí)行用戶代碼。
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