linux内核
内核
计算机是由各种外部硬件设备组成的,比如内存、cpu、硬盘等,如果每个应用都要和这些硬件设备对接通信协议,那这样太累了,所以这个中间人就由内核来负责,让内核作为应用连接硬件设备的桥梁,应用程序只需关心与内核交互,不用关心硬件的细节。、
内核一般会提供 4 个基本能力
- 管理进程、线程,决定哪个进程、线程使用 CPU,也就是进程调度的能力;
- 管理内存,决定内存的分配和回收,也就是内存管理的能力;
- 管理硬件设备,为进程与硬件设备之间提供通信能力,也就是硬件通信能力;
- 提供系统调用,如果应用程序要运行更高权限运行的服务,那么就需要有系统调用,它是用户程序与操作系统之间的接口。
权限
内核具有很高的权限,可以控制 cpu、内存、硬盘等硬件,而应用程序具有的权限很小,因此大多数操作系统,把内存分成了两个区域:
- 内核空间,这个内存空间只有内核程序可以访问;
- 用户空间,这个内存空间专门给应用程序使用;‘
内核程序执行在内核态,用户程序执行在用户态。当应用程序使用系统调用时,会产生一个中断。发生中断后, CPU 会中断当前在执行的用户程序,转而跳转到中断处理程序,也就是开始执行内核程序。内核处理完后,主动触发中断,把 CPU 执行权限交回给用户程序,回到用户态继续工作