计算机基础05 - 操作系统结构

Windows 和 Linux是比较常见的两款操作系统。操作系统核心的东西就是内核。

1. 什么是内核？

        计算机由各种外部硬件设备组成，如内存、CPU、硬盘等，若每个应用都与这些硬件设备对接通信协议，太麻烦了。因此，引入内核作为中间人，让内核作为应用连接硬件设备的桥梁，应用程序只用关心与内核的交互，而不关心硬件的细节。

2. 内核的功能

（1）进程调度能力：管理进程、线程决定哪个进程、线程使用CPU；

（2）内存管理能力：决定内存的分配和回收；

（3）硬件通信能力：管理硬件设备，为进程与硬件设备之间提供通信能力；

（4）提供系统调用：如果应用程序要运行更高权限运行的服务，那么就需要系统调用，它是用户程序和操作系统之间的接口。

3. 内核是如何工作的？

        内核具有很高的权限，可以控制CPU、内存等硬件，而应用程序具有很小的权限，因此大多操作系统将内存分为两个区域：

（1）内核空间：只有内核程序可以访问；程序使用内核空间时，称程序在核心态执行。

（2）用户空间：专门给应用程序使用；程序使用用户空间时，称程序在用户态执行。