2020年信息系统考试：系统调用与并发控制示例详解

在2020-2021年的Linux系统编程考试A卷参考答案及评分标准中，包含了关于系统调用和并发控制的重要知识点。 **系统调用知识点：** - **定义**：系统调用是应用程序通过编程接口请求操作系统内核完成特定功能的一种过程调用，它允许用户程序与操作系统交互，实现高级功能，如文件操作、内存管理等。 - **Linux中的系统调用过程**： - **封装例程设置**：用户程序将系统调用功能号和参数放入寄存器。 - **软中断**：通过执行`int 0x80`指令，触发系统软中断，保护部分CPU现场信息（PSW和PC）。 - **中断处理程序**：中断向量指向`system_call()`，保存更多CPU状态并寻找对应服务例程的入口地址（如`sys_printf()`）。 - **服务例程执行**：调用`sys_printf()`执行功能，完成后返回结果给调用者。 - **现场恢复**：恢复中断前的进程状态或调度新的进程。 **并发控制知识点：** - **互斥与同步**： - **互斥关系**：所有人员对推车和仓库的操作需要互斥，确保一次只有一个操作进行。 - **同步关系**：销售人员和采购人员之间的操作存在同步条件，例如仓库满时采购停止，或只有仓库不同时存放A和B时销售才能继续。 - **信号量的应用**： - **信号量设置**：使用信号量来管理资源的互斥和同步，如`mutex1`和`mutex2`用于推车和仓库的互斥，`emptyA`、`emptyB`、`fullA`、`fullB`分别表示商品库存状态，用于同步操作。 - **代码示例**：给出了一个简化的采购员代码片段，展示了如何使用信号量进行操作控制，如商品A入库的流程涉及多个信号量的P（Pend）操作。 这些知识点展示了系统调用在Linux环境下的应用，以及并发控制在实际程序设计中的重要性，包括正确地设置和使用信号量来管理和同步多线程间的交互。理解并掌握这些概念对于编写高效且健壮的Linux系统程序至关重要。