c - 系统调用和中断的实现有何不同？

Question

我正在开发一个简单的操作系统，只是为了更好地了解它的内部结构。关于开发 Boot loader和一个在 16-bit Real Mode 上运行的简单内核, 我遇到了一个陌生的术语 System Call和一个熟悉的Interrupt .

从那以后我一直在谷歌搜索术语，结果发现这些概念对我来说仍然不清楚。据我所知，系统调用由在 least privileged mode 中运行的应用程序使用。向在 Higher Privileged mode(Ring 0) 中运行的内核请求服务.

我仍然不清楚系统调用是如何实现的。

比如说，我正在为 print a word 编写一个简单的 C 程序并编译它。现在，我剩下一个可执行文件，其中包含一个系统调用，用于在屏幕上打印给定的单词。我的问题对应于给定的场景如下:

问题 1:

程序一执行，系统调用就会将请求通知内核 - 就低级编程而言，这里到底发生了什么？

问题 2:

中断可以是系统调用还是相反？

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如果我似乎没有清楚地理解这些概念，请向我解释系统调用的概念。

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谢谢。

Answer 1

在大多数系统上，中断和系统调用(以及异常处理程序)以相同的方式实现。

As soon the Program is executed, the system call informs the kernel of the request - What exactly happens here in terms of low level programming?

通常，系统调用是汇编语言例程的包装器。事件的顺序是:

1. 调用系统例程
2. 系统例程解压参数并将它们加载到寄存器中。
3. 系统例程通过执行更改模式指令(到高于用户模式的某个模式)来强制异常(由数字标识)。
4. CPU 通过调度到系统调度表中的异常处理程序来处理异常。
5. 处理程序执行系统服务。
6. 处理程序执行异常返回或中断指令，将进程返回到用户模式(或从中调用的任何模式)和系统服务例程。
7. 系统服务例程从寄存器中解压返回值并更新参数。
8. 返回调用函数。

Can an Interrupt be a System Call or vice versa?

没有。它们以相同的方式发送。

大概操作系统可以将系统调用和中断映射到同一个处理程序，但这会很麻烦。