一、基礎知識

雖然寫的都是代碼，但是代碼運行在哪個級別什麽位置，還是需要做好定位，這樣才心中有數。

1.1 Linux

【轉載】講述了中斷、系統調用、Linux APIs和Shell的基本知識。

1 Linux系統調用

所謂系統調用是指操作系統提供給用戶程序調用的一組“特殊”接口，用戶程序可以通過這組“特殊”接口獲得操作系統內核提供的服務。例如，用戶可以通過進程控制相關的系統調用來創建進程、實現進程之間的通信等。

在這裏，為什麽用戶程序不能直接訪問系統內核提供的服務呢？這是由於在Linux中，為了更好地保護內核空間，將程序的運行空間分為內核空間和用戶空間（也就是常稱的內核態和用戶態），它們分別運行在不同的級別上，邏輯上是相互隔離的。因此，用戶進程在通常情況下不允許訪問內核數據，也無法使用內核函數，它們只能在用戶空間操作用戶數據，調用用戶空間的函數。

但是，在有些情況下，用戶空間的進程需要獲得一定的系統服務（調用內核空間程序），這時操作系統就必須利用系統提供給用戶的“特殊接口”——系統調用規定用戶進程進入內核空間的具體位置。在進行系統調用時，程序運行空間需要從用戶空間進入內核空間，處理完成後再返回用戶空間。

Linux系統調用非常精簡（只有250個左右），它繼承了UNIX系統調用中最基本和最有用的部分。這些系統調用按照功能邏輯大致可分為進程控制、進程間通信、文件系統控制、存儲管理、網絡管理、套接字控制、用戶管理等幾類。

2 用戶編程接口（API）

前面講到的系統調用並不直接與程序員進行交互，它僅僅是一個通過軟中斷機制向內核提交請求以獲取內核服務的接口。實際使用中程序員調用的通常是用戶編程接口——API。

例如，創建進程的API函數frok()對應於內核空間的sys_fork()系統調用，但並不是所有的函數都對應一個系統調用。有時，一個API函數會需要幾個系統調用來共同完成函數的功能，甚至還有一些API函數不需要調用相應的系統調用（因此它所完成的不是內核提供的服務）。

在Linux中，用戶編程接口（API）遵循在UNIX中最流行的應用編程界面標準——Posix標準。Posix標準是由IEEE和ISO/IEC共同開發的標準系統，該標準基於當時現有的UNIX實踐和經驗，描述了操作系統的系統調用編程接口（實際上就是API），用於保證應用程序可以在源代碼一級上、在多種操作系統之間移植運行。這些系統調用編程接口主要是通過C庫（libc）實現的。

3 系統命令

系統命令相對於API更高了一層，它實際上是一個可執行程序，它的內部引用了用戶編程接口（API）來實現相應的功能，它們之間的關系如圖2.1所示。

圖2.1 系統調用、API及系統命令之間的關系

1.2 Windows

　　Windows和Linux類似都有一套系統內核對象（或者叫組件、模塊，比如進程、內存、文件系統等）。Windows提供了 Windows APIs -> Microsoft Fundation(MFC) -> [todo]

MFC 是利用面向對象思想的C++語言對 WindowsAPIs 進行的一次封裝。MFC提高了編程的效率，但是降低了靈活度。

Linux/Windows 應用程序開發