linux系統調用、庫函數和內核函數關系與區別

看系統調用，還有庫函數，以前一直不明白，總是以為 系統調用跟庫函數是一樣的，但是今天才知道是不一樣的。
庫函數也就是我們通常所說的應用編程接口API，它其實就是一個函數定義，比如常見read()、write()等函數說明了如何獲得一個給定的服務，但是系統調用是通過軟中斷向內核發出一個明確的請求，再者系統調用是在內核完成的，而用戶態的函數是在函數庫完成的。
系統調用發生在內核空間，因此如果在用戶空間的一般應用程序中使用系統調用來進行文件操作，會有用戶空間到內核空間切換的開銷。事實上，即使在用戶空間使用庫函數來對文件進行操作，因為文件總是存在於存儲介質上，因此不管是讀寫操作，都是對硬件（存儲器）的操作，都必然會引起系統調用。也就是說，庫函數對文件的操作實際上是通過系統調用來實現的。例如C庫函數fwrite()就是通過write()系統調用來實現的。
這樣的話，使用庫函數也有系統調用的開銷，為什么不直接使用系統調用呢？這是因為，讀寫文件通常是大量的數據（這種大量是相對於底層驅動的系統調用所實現的數據操作單位而言），這時，使用庫函數就可以大大減少系統調用的次數。這一結果又緣於緩沖區技術。在用戶空間和內核空間，對文件操作都使用了緩沖區，例如用fwrite寫文件，都是先將內容寫到用戶空間緩沖區，當用戶空間緩沖區滿或者寫操作結束時，才將用戶緩沖區的內容寫到內核緩沖區，同樣的道理，當內核緩沖區滿或寫結束時才將內核緩沖區內容寫到文件對應的硬件媒介。
系統調用與系統命令：系統命令相對API更高一層，每個系統命令都是一個可執行程序，比如常用的系統命令ls、hostname等，比如strace ls就會發現他們調用了諸如open(),brk(),fstat(),ioctl()等系統調用。
系統調用是用戶進程進入內核的接口層，它本身並非內核函數，但他是由內核函數實現的，進入系統內核后，不同的系統調用會找到各自對應的內核函數，這寫內核函數被稱為系統調用的“服務例程”。也可以說系統調用是服務例程的封裝例程。