System Call
System Call
CPU 에는 UserMode 와 KernelMode 가 존재한다.
The purpose of the system calls is to allow user-level applications access of the services provided by the kernel. The user apps do not have the privelege to perform operations, so they make system calls which further requests a kernel to provide a specific service.
프로그램은 컴퓨터에 대한 전체 액세스 권한을 신뢰할 수 없기 때문에 UserMode 에서 실행된다. UserMode 는 해당 작업을 수행하여 대부분의 컴퓨터에 대한 액세스를 방지한다. 하지만 프로그램은 I/O 에 액세스하고, 메모리를 할당하고, 어떻게든 운영 체제와 상호 작용할 수 있어야 한다. 이를 위해 UserMode 에서 실행되는 소프트웨어는 운영 체제 Kernel 에 도움을 요청해야 한다.
User space to kernel space control transfers are accomplished using a processor feature called software interrupts.
이때, system call 을 통해서 OS 에 도움을 요청하게 된다.
Wrapper APIs: Abstracting Away Interrupts
Different Types of System Calls in OS:
C 언어에서 Unix 와 유사한 시스템에서 exit(1)을 호출하면 해당 함수는 내부적으로 올바른 레지스터/스택/기타에 시스템 호출의 옵코드와 인수를 배치한 후 인터럽트를 트리거하는 기계 코드를 실행한다.
Hardware Interrupts
OS schedulers use timer chips like PITs to trigger hardware interrupts for multitasking:
- Before jumping to program code, the OS sets the timer chip to trigger an interrupt after some period of time.
- The OS switches to user mode and jumps to the next instruction of the program.
- When the timer elapses, it triggers a hardware interrupt to switch to kernel mode and jump to OS code.
- The OS can now save where the program left off, load a different program, and repeat the process.
This is called preemptive multitasking; the interruption of a process is called preemption. If you’re, say, reading this article on a browser and listening to music on the same machine, your very own computer is probably following this exact cycle thousands of times a second.