C库函数与Linux系统函数之间的关系

由上小节知道，C库函数是借助FILE类型的结构体来对文件进行操作的，其本身只是在用户空间（I/O缓冲区）进行读写操作，而数据在内核与用户空间之间的传递、以及将内核与I/O设备之间的数据传递都是该C库函数进行一系列的系统调用来完成的。每一个C库函数（接口函数，API）对应的是一个或多个系统调用。

下图以printf函数为例。printf是标准输出流的输出函数（其文件描述符为1，STDOUT_FILENO），用来向屏幕这样的标准输出设备输出，而fprintf则是向文件输出，将输出的内容输出到硬盘上的文件或是相当于文件的设备上。printf是行缓冲的输出，fprintf是全缓冲的输出。

由该图可以看出，C库函数printf标准输出的文件描述符为fd，文件读写指针为FP_POS，I/O缓冲区为BUFFER，其中存储了要输出的内容（hello），这些都保存在FILE结构体中。为了实现将缓冲区的数据送入内核缓冲中，printf函数需要调用write函数，其有三个参数：文件描述符、字符串和字符串长度，从而把文件描述符和输出的内容传递到内核。强调一点：write函数是应用层的函数，处于用户空间，对用户空间进行操作。接着，调用函数sys_write( )，该函数完成一个系统调用，位于内核空间，对内核操作，调用相应的设备驱动程序，属于内核层。最后，设备驱动程序运行，驱动设备完成输出数据到显示器的操作，属于硬件层。这也是由系统调用来完成的。

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