最近有很多同学在群里问，操作系统中的系统调用与API有什么区别，今天我们就简单聊一聊这个话题。这是发动机给你提供的api，当你想让汽车前进时只需要将其挂到“D”档位，然后轻踩油门就可以前进了，当你挂挡时你根本就不需要关心汽油是怎么进到发动机的，进到发动机的油量有多少，这些油量被点燃后会产生多少热量，进而会产生多少推力，这些推力又是怎样作用到车轮上等等。这些细节统统不需要关心，api的作用就是说某个系统能对外提供什么功能，你应该怎样使用这些功能。从这个角度讲菜单就是餐厅给你提供的“API”，有了菜单后能开始点菜了，至于这些菜是怎么炒出来的你根本就不需要关心；手柄就是游戏给你提供的“API”，你只需要简单按下前进或者后退即可，至于这些是怎么控制游戏中的人物前进或者后退你根本不需要关心；图形界面就是计算机给我们提供的“API”，我们只需要简单的ctrl+c即可copy一份文件，至于到底是怎样拷贝的我们无需关心。同样，你的代码有一个很棒的功能模块，恰好我也想使用这个模块，但我又懒的去看你的代码，我只想使用你的代码，不像去关心实现细节，你想了想把所有的功能封装在了几个函数上，这几个函数就是这个功能模块对外提供的API。现在其实你已经明白了，操作系统本身也是一堆代码，它本身也有很多能力可以供我们使用，操作系统就像前面举例中的发动机、餐厅、游戏或者一个代码的功能模块一样，常说的系统调用system call就是操作系统给我们提供的“API”。通过这些操作系统提供的API，我们可以创建进程、创建线程、读写文件等等，同时我们也根本不需要关心操作系统是如何创建进程、线程的等等。可是，系统调用毕竟名字很独特，这是有原因的，原因就在于系统调用和普通的API调用不太一样，哪里不一样呢？相信大家都去银行柜台办理过业务，想一想为什么会有一道玻璃把你和工作人员隔离开来？为什么不直接让你去自己去金库里取钱呢？原因是很显而易见的，为了安全。同样的道理，对计算机来说，计算机中的各种硬件资源，包括CPU、内存、IO设备等，就是各个进程的“钱”，这些钱（资源）必须由操作系统这个银行保管好，绝不可能任由所有进程来存取，怎么做到这一点呢？很简单实际上就是赋予不同的人不同的权限，只有银行工作人员才有权限进出金库、存取现金，普通人如果进入金库是会触发报警的，也就是说普通人没有权限来进出金库。实际上计算机中的程序也有不同的权限，普通的程序没有直接访问计算机硬件资源的权限（不考虑特殊情况），而操作系统这个程序则拥有这种特权，权限这一信息又是保存在哪里呢？答案就在于CPU，CPU中有特定的寄存器保存这一信息，当CPU执行普通程序时权限最小，也就是所说的用户态，当CPU执行操作系统这个程序时权限最大，也就是所说的内核态。因此，普通程序进行系统调用时会设计到权限的转变，这就是系统调用和普通API之间的一个显著区别。
ChatGPT实现51、STM32、树莓派等各种点灯程序
