步骤 7 / 7
不进内核的“系统调用”：vDSO
有些只读的小请求，内核干脆把答案放到用户态，省掉一趟切换。
像“现在几点”这种调用非常频繁，每次都陷入内核太亏。 Linux 把一小段内核提供的代码和数据映射进每个进程（叫 vDSO），clock_gettime、gettimeofday 通常直接在用户态读出结果。 这就像前端把不常变的数据放在本地缓存，不必每次都请求后端。
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（7）
| 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 |
| 用户态 | 不陷入内核也拿到时间 |