库函数调用和系统调用的区别

库函数是语言本身的一部分,而系统函数是内核提供给应用程序的接口,属于系统的一部分。
函数库调用是语言或应用程序的一部分,而系统调用是操作系统的一部分。
用户应用程序访问并使用内核所提供的各种服务的途径即是系统调用。在内核和用户应用程序相交界的地方,内核提供了一组系统调用接口,通过这组接口,应用程序可以访问系统硬件和各种操作系统资源。
1.系统调用是为了方便应用使用操作系统的接口,而库函数是为了方便人们编写应用程序而引出的,比如你自己编写一个函数其实也可以说就是一个库函数。
2.系统调用可以理解为内核提供给我们在用户态用的接口函数,可以认为是某种内核的库函数。
3.read就是系统调用,而fread就是C标准库函数.

一:系统调用和库函数调用的区别:

1:系统调用是最底层的应用,是面向硬件的。而库函数的调用是面向开发的,相当于应用程序的API(即预先定义好的函数)接口;

2:各个操作系统的系统调用是不同的,因此系统调用一般是没有跨操作系统的可移植性,而库函数的移植性良好(c库在Windows和Linux环境下都可以操作);

3:库函数属于过程调用,调用开销小;系统调用需要在用户空间和内核上下文环境切换,开销较大;

4:库函数调用函数库中的一段程序,这段程序最终还是通过系统调用来实现的;系统调用调用的是系统内核的服务。

库函数的最终实现是依赖系统接口实现的。

二:具体的执行过程
系统调用是发生在内核空间的,所以如果在用户空间使用系统调用进行文件操作,必然会引起用户空间到内核空间切换的开销。( 系统调用是一个很费时的操作)事实上,  即使在用户空间使用库函数对文件进行操作,因为文件总是存在于存储介质上,因此,读写操作都是对硬件(存储器)的操作,所以肯定会引起系统调用,也就是说,库函数对文件的操作是通过系统调用来实现的,  (即库函数封装了系统调用的很多细节)。例如C库函数的fopen()就是通过系统调用open ()来实现的。

三:即使使用库函数也会有系统调用的开销,为什么不直接使用系统调用呢?

这是因为,文件的读写操作通常是大量的数据(大量是底层实现而言),这时,使用库函数可以大大减少系统调用的次数。这一结果源于缓冲区技术,在内核空间和用户空间,对文件操作都使用了缓冲区,例如用fwrite()写文件,都是先将内容写到用户空间缓冲区,当用户空间缓冲区写满或者写操作结束时,才将用户缓冲区的内容写到内核缓冲区,同样的道理,当内核缓冲区写满或者写结束时才将内核缓冲区的内容写到文件对应的硬件媒介上。

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