System Calls in Unix and Windows

The interface between a process and an operating system is provided by system calls. In general, system calls are available as assembly language instructions. They are also included in the manuals used by the assembly level programmers.

Unix System Calls

System calls in Unix are used for file system control, process control, interprocess communication etc. Access to the Unix kernel is only available through these system calls. Generally, system calls are similar to function calls, the only difference is that they remove the control from the user process.

There are around 80 system calls in the Unix interface currently. Details about some of the important ones are given as follows —

System Call	Description
access()	This checks if a calling process has access to the required file
chdir()	The chdir command changes the current directory of the system
chmod()	The mode of a file can be changed using this command
chown()	This changes the ownership of a particular file
kill()	This system call sends kill signal to one or more processes
link()	A new file name is linked to an existing file using link system call.
open()	This opens a file for the reading or writing process
pause()	The pause call suspends a file until a particular signal occurs.
stime()	This system call sets the correct time.
times()	Gets the parent and child process times
alarm()	The alarm system call sets the alarm clock of a process
fork()	A new process is created using this command
chroot()	This changes the root directory of a file.
exit()	The exit system call is used to exit a process.

Windows System Calls

System calls in Windows are used for file system control, process control, interprocess communication, main memory management, I/O device handling, security etc. The programs interact with the Windows operating system using the system calls. Since system calls are the only way to access the kernel, all the programs requiring resources must use system calls.

Details about some of the important system calls in Windows are given as follows —

System calls on Windows

I just want to ask, I know that standart system calls in Linux are done by int instruction pointing into Interrupt Vector Table. I assume this is similiar on Windows. But, how do you call some higher-level specific system routines? Such as how do you tell Windows to create a window? I know this is handled by the code in the dll, but what actually happend at assembler-instruction level? Does the routine in dll calls software interrupt by int instruction, or is there any different approach to handle this? Thanks.

2 Answers 2

Making a Win32 call to create a window is not really related to an interrupt. The client application is already linked with the .dll that provides the call which exposes the address for the linker to use. Since you are asking about the difference in calling mechanism, I’m limiting the discussion here to those Win32 calls that are available to any application as opposed to kernel-level calls or device drivers. At an assembly language level, it would be the same as any other function call since most Win32 calls are user-level calls which internally make the needed kernel calls. The linker provides the address of the Win32 function as the target for some sort of branching instruction, the specifics would depend on the compiler.

[Edit] It looks like you are right about the interrupts and the int. vector table. CodeGuru has a good article with the OS details on how NT kernel calls work. Link:
http://www.codeguru.com/cpp/w-p/system/devicedriverdevelopment/article.php/c8035

Windows doesn’t let you call system calls directly because system call numbers can change between builds, if a new system call gets added the others can shift forward or if a system call gets removed others can shift backwards. So to maintain backwards compatability you call the win32 or native functions in DLLs.

Now there are 2 groups of system calls, those serviced by the kernel (ntoskrnl) and by the win32 kernel layer (win32k).

Kernel system call stubs are easily accessible from ntdll.dll, while win32k ones are not exported, they’re private within user32.dll. Those stubs contain the system call number and the actual system call instruction which does the job.

So if you wanted to create a window, you’d call CreateWindow in user32.dll, then the extended version CreateWindowEx gets called for backwards compatability, that calls the private system call stub NtUserCreateWindowEx , which invokes code within the win32k window manager.

System call vs Function call

What is the difference between a system call and a function call? Is fopen() a system call or a function call?

10 Answers 10

A system call is a call into kernel code, typically performed by executing an interrupt. The interrupt causes the kernel to take over and perform the requested action, then hands control back to the application. This mode switching is the reason that system calls are slower to execute than an equivalent application-level function.

fopen is a function from the C library that, internally, performs one or more system calls. Generally, as a C programmer, you rarely need to use system calls because the C library wraps them for you.

fopen is a function call.

A system call interacts with the underlying OS, which manages resources. Its orders of magnitud more expensive than a function call, because many steps have to be taken to preserve the state of the process that made the syscall.

On *nix systems, fopen wraps open, which makes the system call (open is the C — wrapper for the syscall). The same happens with fread /read, fwrite / write , etc..

Here there’s a nice description of the tasks executed by a unix syscall.

Actually, the system call is not related to function call. The only common of these two mechanism is that they both provides services to the caller.

From view of thread execution to see system call:

A system call is function for application mode program to request services provided by underline OS. The system call will bring the running thread from user mode into kernel mode, execute the system call handler function, then return back to user mode.

The parameter of a system call is (syscall number, params. ). The meaning and format of params depends on syscall number.

From view of syscall library provided to userland program:

The user mode program usually calls glibc’s library to call system call. For example, the open() function in glibc:

1. put system call number SYS_OPEN in eax register
2. request system call by calling a software interrupt or sys_enter instruction

The question has excellent answers already, but I think I can add something (one segment from ostepthat isn’t already in other answers

Sometimes system call and function call have the same signature, for example, open() :

system () в C / C ++

system () используется для вызова команды операционной системы из программы на C / C ++.

Примечание: для вызова системы необходимо включить stdlib.h или cstdlib.

Используя system (), мы можем выполнить любую команду, которая может быть запущена на терминале, если операционная система позволяет. Например, мы можем вызвать system («dir») в Windows и system («ls»), чтобы вывести список содержимого каталога.

Написание программы на C / C ++, которая компилирует и запускает другую программу?
Мы можем вызвать gcc из нашей программы, используя system (). Ниже приведен код, написанный для Linux. Мы можем легко изменить код для запуска в Windows.

// Программа на C ++, которая компилирует и запускает другой C ++
// программа
#include

using namespace std;

cout «Enter file name to compile » ;

// Создать команду для выполнения. Например, если вход

// имя файла a.cpp, тогда str содержит «gcc -o a.out a.cpp»

// Здесь -o используется для указания имени исполняемого файла

string str = «gcc » ;

str = str + » -o a.out » + filename;

// Преобразовать строку в const char *, как того требует система

// параметр типа const char *

const char *command = str.c_str();

cout «Compiling file using «

cout «\nRunning file » ;

system () против использования библиотечных функций:
Некоторые общие применения system () в ОС Windows: system («пауза»), которая используется для выполнения команды pause и заставляет экран / терминал ждать нажатия клавиши, и system («cls»), которая используется для экран / терминал чист.

Однако следует избегать вызова системной команды по следующим причинам:

1. Это очень дорогой и ресурсоемкий вызов функции
2. Это не переносимо : использование system () делает программу очень непереносимой, т. Е. Это работает только в системах, в которых есть команда pause на системном уровне, таких как DOS или Windows. Но не Linux, MAC OSX и большинство других.

Давайте возьмем простой код C ++ для вывода Hello World, используя систему («пауза») :

// Программа на C ++, которая останавливает экран в конце в ОС Windows
#include

using namespace std;

cout «Hello World!»

Вывод вышеуказанной программы в ОС Windows:

Эта программа зависит от ОС и использует следующие тяжелые шаги.

• Он приостанавливает вашу программу и одновременно вызывает операционную систему, чтобы открыть оболочку операционной системы.
• ОС находит паузу и выделяет память для выполнения команды.
• Затем он освобождает память, выходит из операционной системы и возобновляет работу программы.

Вместо использования системы («пауза») мы также можем использовать функции, которые изначально определены в C / C ++.

Давайте возьмем простой пример для вывода Hello World с помощью cin.get ():

// Замена system () библиотечной функцией
#include
#include

using namespace std;

cout «Hello World!»

cin.get(); // или getchar ()

Таким образом, мы видим, что как system («pause»), так и cin.get () фактически выполняют ожидание нажатия клавиши, но cin.get () не зависит от ОС и не выполняет вышеуказанные действия. приостановить программу.
Аналогично, на языке C getchar () может использоваться для приостановки программы без вывода сообщения «Нажмите любую клавишу для продолжения…».

Распространенный способ проверить, можем ли мы запускать команды, используя system () в ОС?
Если мы передаем нулевой указатель вместо строки для параметра команды, система возвращает ненулевое значение, если командный процессор существует (или система может работать). В противном случае возвращает 0.

// C ++ программа для проверки, можем ли мы запускать команды, используя
// system ()
#include
#include

using namespace std;

if ( system (NULL))

cout «Command processor exists» ;

cout «Command processor doesn’t exists» ;

Обратите внимание, что вышеуказанные программы могут не работать на онлайн-компиляторе, так как системная команда отключена в большинстве онлайн-компиляторов, включая GeeksforGeeks IDE .

Эта статья предоставлена Subhankar Das. Если вам нравится GeeksforGeeks и вы хотите внести свой вклад, вы также можете написать статью и отправить ее по почте на contrib@geeksforgeeks.org. Смотрите свою статью, появляющуюся на главной странице GeeksforGeeks, и помогите другим вундеркиндам.

Пожалуйста, пишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное или вы хотите поделиться дополнительной информацией по обсуждаемой выше теме.

Windows system function call

Related Articles

• Difficulty Level : Easy
• Last Updated : 29 May, 2017

system() is used to invoke an operating system command from a C/C++ program.

Note: stdlib.h or cstdlib needs to be included to call system.

Using system(), we can execute any command that can run on terminal if operating system allows. For example, we can call system(“dir”) on Windows and system(“ls”) to list contents of a directory.

Writing a C/C++ program that compiles and runs other program?
We can invoke gcc from our program using system(). See below code written for Linux. We can easily change code to run on windows.

system() vs using library functions:
Some common uses of system() in Windows OS are, system(“pause”) which is used to execute pause command and make the screen/terminal wait for a key press, and system(“cls”) which is used to make the screen/terminal clear.

However, making a call to system command should be avoided due to the following reasons:

1. It’s a very expensive and resource heavy function call
2. It’s not portable: Using system() makes the program very non-portable i.e. this works only on systems that have the pause command at the system level, like DOS or Windows. But not Linux, MAC OSX and most others.

Let us take a simple C++ code to output Hello World using system(“pause”):