Systemanrop i OS (Operating System): Hva er, typer og eksempler

Hva er System Call in Operating System?

A systemanrop er en mekanisme som gir grensesnittet mellom en prosess og operativsystemet. Det er en programmatisk metode der et dataprogram ber om en tjeneste fra kjernen til operativsystemet.

System call tilbyr tjenestene til operativsystemet til brukerprogrammene via API (Application Programming Interface). Systemanrop er de eneste inngangspunktene for kjernesystemet.

Systemet ringer inn Operating System

Eksempel på systemanrop

For eksempel, for å skrive et program som leser data fra én fil og kopierer den til en annen, trenger programmet først navnene på de to filene: input- og output-filene.

I et interaktivt system krever denne typen programutførelse noen systemkall fra operativsystemet.

• Den første oppfordringen er å skrive en oppfordringsmelding på skjermen.
• Det andre er å lese tegnene som definerer de to filene fra tastaturet.

Hvordan fungerer systemanrop?

Her er trinnene for et systemkall i OS:

Architecture of system call

Som du kan se i systemkalldiagrammet ovenfor:

Trinn 1) Prosessene kjøres i brukermodus inntil et systemkall avbryter dem.

Trinn 2) Etter det utføres systemkallet i kjernemodus på prioriteringsbasis.

Trinn 3) Når systemkallskjøringen er over, går kontrollen tilbake til brukermodus.

Trinn 4) Utførelsen av brukerprosesser gjenopptas, og veksler mellom brukermodus og kjernemodus som kreves.

Hvorfor trenger du systemanrop i OS?

Følgende er situasjoner som krever systemkall i operativsystemet:

• Lesing og skriving fra filer krever systemanrop.
• Hvis et filsystem ønsker å opprette eller slette filer, kreves systemanrop.
• Systemanrop brukes til å opprette og administrere nye prosesser.
• Nettverkstilkoblinger trenger systemanrop for å sende og motta pakker.
• Tilgang til maskinvareenheter som en skanner eller skriver krever et systemkall.

Typer systemanrop

Her er de fem typene systemkall i OS:

• Prosesskontroll
• Filbehandling
• Enhetsbehandling
• Informasjonsvedlikehold
• Kommunikasjon

Typer systemkall i operativsystemet

Prosesskontroll

Disse systemkallene utfører oppgaven med prosessoppretting, prosessavslutning osv.

Funksjoner:

• Avslutt og avbryt
• Last inn og utfør
• Opprett prosess og avslutt prosess
• Vent og Signal Event
• Tildel og frigjør minne

Filbehandling

Anrop til filbehandlingssystem håndterer filmanipuleringsjobber som å lage en fil, lese og skrive, etc.

Funksjoner:

• Lag en fil
• Slett fil
• Åpne og lukk filen
• Les, skriv og flytt
• Hent og angi filattributter

Enhetsbehandling

Enhetsadministrasjon gjør jobben med enhetsmanipulering som å lese fra enhetsbuffere, skrive inn i enhetsbuffere, etc.

Funksjoner:

• Be om og slipp enheten
• Logisk tilkobling eller frakobling av enheter
• Hent og angi enhetsattributter

Informasjonsvedlikehold

Den håndterer informasjon og dens overføring mellom operativsystemet og brukerprogrammet.

Funksjoner:

• Hent eller still inn tid og dato
• Få prosess- og enhetsattributter

Kommunikasjon

Disse typene systemkall brukes spesielt til kommunikasjon mellom prosesser.

Funksjoner:

• Opprette og slette kommunikasjonsforbindelser
• Send og motta meldinger
• Hjelp med statusinformasjonen for OS-overføring
• Koble til eller fra eksterne enheter

Regler for å sende parametere for systemanrop

Her er de generelle reglene for å sende parametere til systemkallet:

• Parametre bør legges inn på eller ut av stakken av operativsystemet.
• Parametre kan sendes i registre.
• Når det er flere parametere enn registre, bør de lagres i en blokk, og blokkadressen bør sendes i et register.

Viktige systemanrop som brukes i OS

vente()

I noen systemer må en prosess vente på at en annen skal fullføres. Dette skjer når en overordnet prosess oppretter en underordnet prosess, og den overordnede prosessen forblir suspendert inntil den underordnede prosessen fullfører.

Foreldrens suspensjon skjer automatisk med et wait() systemkall. Når barnet avslutter kjøringen, flyttes kontrollen tilbake til forelderen.

gaffel()

Prosesser bruker dette systemkallet til å opprette prosesser som er en kopi av seg selv. Ved hjelp av fork() oppretter en foreldreprosess en barneprosess, og foreldreprosessen suspenderes inntil barneprosessen kjøres.

utføre ()

Dette systemkallet kjører en kjørbar fil i en prosess som allerede kjører, og erstatter den eldre. Den opprinnelige prosessidentifikatoren forblir siden ingen ny prosess bygges, men stakken, dataene, heapen osv. erstattes av den nye prosessen.

drepe()

Systemkallet kill() brukes av operativsystemet til å sende et avslutningssignal til en prosess, som ber den om å avslutte. Et systemkalt kill betyr imidlertid ikke nødvendigvis at prosessen avsluttes, og kan ha forskjellige betydninger.

exit ()

Systemkallet exit() brukes til å avslutte programkjøringen. Spesielt i et flertrådet miljø definerer dette kallet at trådkjøringen er fullført. Operativsystemet gjenvinner ressursene som ble brukt av prosessen etter exit()-kallet.

Spørsmål og svar