步骤 6 / 7
返回用户态，以及这一趟的代价
内核带着结果切回用户态；但每次进出内核都不便宜。
内核做完后切回用户态，程序从停下的地方继续，并拿到结果（写了几个字节）。 进出内核比普通函数调用慢得多，所以 printf 会先把文字攒在缓冲区，攒够了再调用一次 write，就像前端把多个请求合并成一次。 用 strace 对比一下“逐字写”和“缓冲后写”，系统调用次数差别很明显。
操作系统
系统调用：程序怎样请内核帮忙
程序不能直接碰硬件，想读写文件、上网、打印，都得通过“系统调用”这扇门请内核代办。
概况
以 Linux（x86-64）上一个程序往终端打印一行字为例。
- 一句话总结
- 系统调用是程序进入内核的唯一受控入口
- 为什么需要
- 保护硬件和其他程序，不让一个程序为所欲为
- 两种模式
- 用户态（权限受限）和内核态（完全权限）
- 常见系统调用
- read、write、openat、clone、execve、mmap
- 代价
- 每次进出内核都有开销，所以要尽量批量处理
- 出错时
- 返回 -1，原因在 errno（如 ENOENT、EACCES）
- vDSO
- clock_gettime 等调用通常不进内核
- 系统调用表
- 内核按调用号查表，找到对应的处理函数；调用号是 ABI 的一部分，不随便改
事件日志（6）
| 当前状态 | 发生了什么 |
|---|---|
| 用户态 | 程序想打印文字，但无权直接操作硬件 |
| 用户态 | 程序发起 write 系统调用 |
| 用户态 → 内核态 | CPU 切换模式，内核接手 |
| 内核态 | 检查参数，通过后驱动硬件完成输出 |
| 内核态 | 请求不合法，返回错误码 |
| 内核态 → 用户态 | 带着结果返回，程序继续执行 |
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