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c语言程序如何运行在操作系统上的 1、 操作系统概述 1.1 什么是操作系统？ 在早期的人类社会中人人都要干活，这时候没有专业分工，所有人都直接做 产生价值的工作。这在当时是合适的，因为当时社会生产力低下，人口稀少。这 就像ARM 的裸机程序一样 （裸机程序的特点是：代码量小，功能简单、所有代码 都和直接目的有关，没有服务性代码）。后来随着人口增加生产力提高，有一部 分人脱离了直接产生价值的体力劳动，专职于指挥工作 （诞生了阶级）。从本质 上来说是合理的，因为资源得到了更大限度的使用，优化了配置，提升了整体效 率。 对于程序也是一样的，当计算机技术发展，计算机性能和资源大量增加，这 时候写代码也要产生阶级也要进行分工，不然如果所有代码都去参加直接性的工 作，则整体系统效率不高，因为代码很难进行资源的优化配置，这时候就出现了 操作系统。操作系统就是分出来的管理阶级，操作系统的代码本身并不直接产生 价值，它的主要任务是管理所有资源，为产生直接价值的程序 （各种应用程序） 提供服务。所以操作系统就是管理者和服务者。对于ARM处理器，裸机程序就像 一个小公司，操作系统下的程序就像大型跨国公司；裸机程序如果是小国家，那 么操作系统下程序就是大国家；如果我们要做一款产品，软件系统该什么选？裸 机还是基于操作系统呢？本质上取决于我们产品本身的复杂度。一般的，只有极 简单的功能、使用极简单的CPU （譬如8bit单片机）的产品才会选择用裸机开 发；复杂性产品都会选择基于操作系统来开发。 应用程序1 应用程序2 应用程序n ... API API API 优化配置 高复杂度程序 操作系统 提高效率 产品的复杂度 低 低复杂度程序 裸机 代码量小 产品的复杂度 功能简单 图8.1 操作系统裸机 如图8.1所示，我们知道操作系统负责管理和资源调配，应用程序负责具体 的直接劳动，他们之间的接口就是API函数。当应用程序需要使用系统资源 （譬 如内存、CPU、硬件操作等）时就需要通过API向操作系统发出申请，然后操作 系统响应申请帮助应用程序执行功能。 1.2 C库函数 单纯的API只是提供了极简单没有任何封装的服务函数，这些函数应用程序 是可用的，但是不太好用。应用程序为了好用，就对这些API进行了二次封装， 把它变得好用一些，于是就出现了库函数。C库函数就是把C语言中常用到的函 数编完放到一个文件里，供开发者使用，当我们需要用到只需把它所在的文件名 放到#include里就可以，例如#includemath.h。有时完成一个功能，有相应 的库函数，也有API可以完成，用哪个都行。譬如读写文件，API的接口是open write read close；库函数的接口是fopen fwrite fread fclose。fopen本质 上是使用open实现的，只是进行了封装，封装肯定有目的 （添加缓冲机制）。在 编写C语言程序的时候，使用库函数，可以极大的提高程序的运行效率和程序质 量。 如程序8.1所示，为最简单的C语言通过操作系统访问硬件 int main(int argc,char *argv[]) { printf(“I am C!\n”); （1） return 0; } 程序8.1 代码中(1)通过调用printf实现屏幕打印，这里的printf就是库函数提供的接 口。 我们知道不同操作系统A