一大加贝
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Putting the "You" in CPU
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原文中文，约1000字，阅读约需3分钟。
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内容提要
应用程序在用户模式下通过系统调用向操作系统内核寻求帮助。系统调用是一种特殊过程，允许程序从用户空间跳转到内核空间。控制传输通过软件中断实现，操作系统将中断向量表存储在RAM中，并注册到CPU。系统调用是一种包装器API，程序通过特殊的机器指令将控制权委托给操作系统。触发系统调用时，程序需要向操作系统传递数据，通常是将数据放入寄存器或堆栈中。操作系统基于中断抽象出一个可复用的抽象层，高级库函数包含汇编指令，调用这些函数不会切换到内核模式。
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关键要点
- 应用程序在用户模式下运行，因计算机不能完全信任外来的应用程序。
- 用户程序需要通过操作系统内核寻求帮助，进行输入输出和内存访问。
- 系统调用允许程序从用户空间跳转到内核空间。
- 控制传输通过软件中断实现，操作系统将中断向量表存储在RAM中并注册到CPU。
- 中断向量表将中断号映射到处理程序代码指针，用户程序通过指令切换到内核模式。
- 系统调用是包装器API，用户模式应用程序不能直接访问I/O或内存。
- 程序通过特殊机器指令将控制权委托给操作系统，无法直接切换特权级别。
- 触发系统调用时，程序需要向操作系统传递数据，通常在触发中断前放入寄存器或堆栈中。
- 不同操作系统中系统调用的差异使得程序员为每个程序实现一套系统调用不切实际。
- 操作系统基于中断抽象出可复用的抽象层，高级库函数包含汇编指令，调用这些函数不会切换到内核模式。
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