1.3 為什么要使用操作系統(tǒng)

假設(shè)你沒(méi)有可用的操作系統(tǒng)（OS），或者出于某種原因不能使用操作系統(tǒng)。然后，你將自己完成幾乎所有的事情：內(nèi)存管理、中斷處理、與I/O設(shè)備通信、管理文件、配置和管理網(wǎng)絡(luò)棧，等等。

從技術(shù)上講，操作系統(tǒng)并不是嚴(yán)格需要的。有些系統(tǒng)沒(méi)有操作系統(tǒng)。這些通常是占用空間很小的嵌入式系統(tǒng)：想想物聯(lián)網(wǎng)信標(biāo)。除了一個(gè)應(yīng)用程序之外，它們根本沒(méi)有可用的資源來(lái)保留其他任何東西。例如，在Rust中，你可以使用它的核心和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)在裸機(jī)上運(yùn)行任何應(yīng)用程序（https://oreil.ly/zW4j7）。

操作系統(tǒng)承擔(dān)了所有這些無(wú)差別的繁重工作，將不同的硬件組件抽象出來(lái)，并為你提供一個(gè)（通常）干凈和設(shè)計(jì)良好的應(yīng)用程序編程接口（API），例如，我們將在第2章中仔細(xì)研究的Linux內(nèi)核。我們通常將操作系統(tǒng)公開(kāi)的這些API稱為系統(tǒng)調(diào)用（syscall）。高級(jí)編程語(yǔ)言（如Go、Rust、Python或Java）構(gòu)建在這些系統(tǒng)調(diào)用之上，可能將它們包裝在庫(kù)中。

所有這些都可以讓你專注于業(yè)務(wù)邏輯，而不必自己管理資源，還可以照顧到你想要在上面運(yùn)行應(yīng)用程序的不同硬件。

讓我們看一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的具體例子。假設(shè)我們想要識(shí)別（并輸出）當(dāng)前用戶的ID。

首先，我們看一下Linux系統(tǒng)調(diào)用getuid（2）（https://oreil.ly/md15Z）：

這個(gè)getuid系統(tǒng)調(diào)用是我們可以從庫(kù)中以編程方式使用的。我們將在2.3.6節(jié)中更詳細(xì)地討論Linux系統(tǒng)調(diào)用。

你可能想知道（2）在getuid（2）中是什么意思。這是man實(shí)用程序（想想內(nèi)置的幫助頁(yè)）用來(lái)指示在man中所分配的命令部分的術(shù)語(yǔ)，類似于郵政代碼或國(guó)家代碼。這是UNIX遺產(chǎn)顯而易見(jiàn)的一個(gè)例子，你可以在1979年的UNIX Programmer's Manual第七版第1卷中找到它的起源。

在命令行（shell）上，我們將使用等效的id命令，該命令反過(guò)來(lái)使用getuid系統(tǒng)調(diào)用：

既然你已經(jīng)基本了解了為什么在大多數(shù)情況下使用操作系統(tǒng)是有意義的，那么讓我們繼續(xù)討論Linux發(fā)行版的主題。