03-1 操作系統內核結構 ——操作系統基礎馬哥

03-1 操作系統內核結構 ——操作系統基礎馬哥

1、硬件抽象邏輯層——HAL。
(1)實現對計算機硬件識別檢測,檢測設備參數,設置設備地址端口、設備參數,控制讀寫設備端口地址。(HAL通過設備的端口地址操作設備)
(2)向上層提供統一的HAL調用接口。
2、內核——kernal。
(1-1-1)內核中的設備驅動程序模塊——它獲取HAL檢測到的硬件參數,通過HAL提供的功能調用實現對設備的訪問操作。它實現特定型號、特定設備的精確操作。如不同型號打印機的數據結構組織、控制邏輯實現、字符轉換控制等。
(1-1-2)它向上提供設備號和設備數據結構類型訪問方式。
(1-2-1)內核中的字符設備、塊設備程序模塊——它把設備虛擬爲字設備、塊設備兩種類型。(1-2-2)字設備、塊設備直接調用驅動程序。
(1-3-1)文件管理系統——把計算機資源,包括各類設備、文件系統等虛擬成文件。
(1-3-2)文件管理系統通過調用字設備、塊設備管理程序模塊,實現對設備的訪問操作。當文件系統調用字設備程序時,CPU直接與設備直接交換數據。當文件系統調用塊設備程序時,還需使用高速緩衝(內存管理模塊)暫存數據,設備與高速緩衝交換完數據後(DMA方式)CPU再進行後繼處理。
(2-1-1)內核中的內存管理程序模塊——它獲取HAL檢測到的內存參數、cache參數、CPU段頁管理部件參數、外存參數(支持虛擬存儲器時)等,實現對多層多級存儲器管理。
(2-1-2)當系統支持虛擬存儲器時,內存管理模塊要調用(1-3)文件系統操作外存設備。
(2-2-1)進程管理程序模塊——對進程進行管理。通過調用文件管理系統、內存管理模塊等,實現對進程的管理和控制,對進程進行調度、對系統資源進行分配。
3、內核——systemcalll系統調用接口。
——它屏蔽了內核複雜的管理機制,向上提供統一的標準的調用接口。這種調用接口更適用於人類的自然語言環境。
4、應用編程接口——API(工作在用戶態、dll庫)
——它把系統調用組合起來,提供實現某種特定功能的調用。

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