为什么有些功能不涉及内核？

Question

在《 UNIX环境第二版高级编程》第01章第11节中 ，有一句话：

例如，printf函数可以使用write系统调用来输出字符串，但是strcpy（复制字符串）和atoi（将ASCII转换为整数）功能根本不涉及内核。

我不明白的是，为什么可能根本不涉及内核。 并非所有例程都需要内核支持吗？

另外，我可能会发现atoi只需要CPU计算。 但是由于strcpy需要内存操作，为什么它也不涉及内核支持？

通常，我如何识别某个函数不涉及内核？

Answer 1

从该句子的上下文看来，该功能似乎不会通过说“不涉及内核”来导致系统调用。

Answer 2

我不明白的是，为什么可能根本不涉及内核。 并非所有例程都需要内核支持吗？

在非常低的水平，是的，因为一个进程甚至不存在，但不启动它的内核，但是，这并不意味着在内核参与了每一项操作。 没有父母，您就不会存在，但这并不意味着您不能在没有父母参与的情况下穿好衣服。

如果您使用C语言编写了一个简单的函数，该函数只是取消引用了它的参数，那么这就是一个例程，并且不需要内核的支持：

int func(int* p) { return *p; }

一些库函数（例如atoi和strcpy是这样的，它们不调用任何系统调用来利用内核提供的服务。

另外，我可能会发现atoi只需要CPU计算。 但是由于strcpy需要内存操作，为什么它也不涉及内核支持？

内核不用于将字节从同一地址空间中的一个位置复制到另一位置。 虚拟内存子系统可能涉及到非常低的级别，用于将虚拟地址映射到物理地址，但是对于几乎每个操作都是如此，即使（如果它不在寄存器中）读取或设置int的值也是如此！

无论如何， atoi必须读取内存，为什么您也不认为“需要内存操作”呢？

通常，我如何识别某个函数不涉及内核？

通常，您不能不阅读该函数的源代码。 但是，如果一个函数可以用纯C语言实现，而无需与内核提供的硬件或服务进行交互（例如派生新进程或与其他进程进行通信），则很可能不使用系统调用。 某些操作系统提供了找出进程使用哪个系统调用的方法，例如strace实用程序，它将在进程调用系统调用时告诉您。 您也可以通过插入来跟踪进程或拦截系统调用，但这非常复杂，超出了此答案的范围。