fork() 与 CreateProcess()。系统调用与 API？答案

【问题标题】：fork() vs. CreateProcess(). System call vs. API?fork() 与 CreateProcess()。系统调用与 API？
【发布时间】：2015-10-22 02:31:39
【问题描述】：

假设 API 通常与它们调用的系统调用相似（并且在某些情况下相同）......

我们在用户应用程序中调用的 fork() 是调用实际系统调用 'fork()' 的“POSIX 中的 API”吗？还是我们直接调用 fork() 系统调用？

它与 Win32 API 中的 CreateProcess() 相比如何。

CreateProcess()是一个系统调用，它调用另一个系统调用NTCreateProcess()系统调用还是CreateProcess() Win32 API 中调用 NTCreateProcess() 系统调用的函数？

【问题讨论】：

只是为了确保我理解：您的问题是关于哪些函数调用其他函数，还是只是关于我们给调用其他函数的函数起什么名称？
前者。概括地说，我对“什么是系统调用，什么是 API”感到困惑？
API 代表“应用程序接口”。它基本上是一组供程序使用的类型、函数等。不过，“系统调用”并没有一个非常严格的定义——它几乎只是“系统提供的一些我可以调用的函数”。
你为什么在乎？ Q 的动机是什么？
区分 API 和系统调用？当然这只是理论！

标签： api winapi fork posix system-calls

【解决方案1】：

我只能说 Linux 和 UNIX 变体，但我认为 Windows 是相似的。

我们在用户应用程序中调用的 fork() 是“POSIX 中的 API”吗？它调用实际的系统调用'fork()'？还是我们直接调用 fork() 系统调用？

在 Linux 中，fork(2) 是一个系统调用，但最近的 Linux 版本在大多数情况下不使用它。当您从 C 用户程序调用 fork(2) 时，您调用的是 glibc 包装器，而不是真正的系统调用 - 在最新版本中，glibc 包装器调用 clone(2) 并将必要的标志传递给它以指示新工艺。 clone(2) 是真正的系统调用（参见man 2 clone）。

但是，即使您直接在 C 程序中调用 clone(2)，您也将调用 glibc 包装函数。大多数原始系统调用在 glibc 中都有一个等效的包装函数，因为原始系统调用调用依赖于架构。

一些联机帮助页包括包装器和原始系统调用的原型。例如，clone(2) 的手册页显示了这两种变体：

SYNOPSIS
/* Prototype for the glibc wrapper function */

#include <sched.h>

int clone(int (*fn)(void *), void *child_stack,
          int flags, void *arg, ...
          /* pid_t *ptid, struct user_desc *tls, pid_t *ctid */ );

/* Prototype for the raw system call */

long clone(unsigned long flags, void *child_stack,
            void *ptid, void *ctid,
            struct pt_regs *regs);

您通常可以从手册页中学到很多东西。 man 2 fork 在注释部分提到了我上面所说的：

注意事项

Linux下，fork()是使用copy-on-write实现的页，所以它招致的唯一惩罚是时间和内存需要复制父级的页表，并创建一个唯一的孩子的任务结构。

从 2.3.3 版本开始，而不是调用内核的 fork() 系统调用，作为 NPTL 的一部分提供的 glibc fork() 包装器线程实现使用提供的标志调用 clone(2) 与传统系统调用的效果相同。（对 fork() 的调用是相当于调用 clone(2) 将标志指定为 SIGCHLD。）glibc 包装器调用任何 fork 处理程序已使用 pthread_atfork(3) 建立。

（如果您想知道，NPTL 代表Native POSIX Threads Library）

TL;DR 当您进行编程时，您永远不会真正直接调用系统调用。您调用 glibc 包装器来处理原始系统调用调用的细节。

【讨论】：

【解决方案2】：

正如 Jeffy Coffin 所指出的，API 代表应用程序接口，是描述一组函数、相关类型和其他语言接口和功能供应用程序使用的文档。 API 几乎可以是任何东西。例如，Stack Exchange 有一个web API，任何能够通过 Internet 发出 HTTP 请求的东西都可以使用它。

此外，正如 Jerry Coffin 所说，“系统调用”一词的定义并不十分明确。它只是指实现操作服务的API函数。您可以争辩说 CreateProcess 和 NTCreateProcess 都不是系统调用。两者都是真正系统调用的 C 包装器，它是用汇编编写的位代码。另一方面，我认为它们都是系统调用。它们都提供对操作系统工具的访问，以创建新进程，而无需显着增加额外的功能。无论哪种方式，都无所谓。

【讨论】：