内核的五大功能

文章详细介绍了操作系统内核的五个主要功能:进程管理涉及进程的生命周期和状态转换;文件管理通过各种文件系统进行;网络管理基于网络协议栈处理数据传输;内存管理负责用户和内核空间的内存分配与释放;设备管理包括字符设备和块设备驱动的阐述,以及网卡驱动在光猫中的应用。

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1、进程管理

概括:进程的创建、销毁,调度等功能

进程中的中断和不可中断指的是:是否被信号打断!
进程的四个状态分别是:

  • 就绪态
  • 执行态
  • 阻塞态
  • 死亡态
    关系如下图(就这功底了,凑活看)
    注:阻塞态无法直接进入死亡态

在这里插入图片描述从运行状态怎样改到可中断的等待状态?和不可中断等待态?
操作系统开始会对每一个进程分配一个时间片,当进程里面写了sleep(睡眠)函数,进程由运行态进入到休眠态,但是此时CPU不可能等着。有两个方法:
1、根据时间片,CPU自动跳转;
2、或者说自己在程序里写能引起CPU调度的代码。


2、文件管理

通过文件系统ext2/ext3/ext4 yaff jiffs等来组织管理文件


3、网络管理

通过网络协议栈(OSI,TCP)对数据进行封装和拆解的过程。
数据的发送和接收是通过网卡驱动完成的,网卡驱动不会产生文件(在Linux系统的dev下面没有相应文件),所以不能用open等函数,而是用socket。


4、内存管理

通过内存管理器对用户空间和内核空间内存的申请和释放。


5、设备管理

设备驱动的管理(驱动工程师)

字符设备驱动

led、鼠标、键盘、lcd、touchscreen(触摸屏)等
特点:
1、按照字节为单位进行访问,顺序访问(有先后);
2、会创建设备文件,通过open、read、write、close来访问。

块设备驱动

camera、u盘、emmc等
特点:
1、按照块(512字节)(扇区)访问,可以顺序也可无序访问;
2、会创建设备文件,通过open、read、write、close来访问。

网卡设备驱动(光猫)

特点:按照网络数据包来收发

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