定义

内核是操作系统的核心部分，是最核心的代码和数据。它常驻于内存，负责管理计算机的硬件资源，如处理器、内存、磁盘驱动器、键盘、鼠标等。

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。

功能

• 进程调度

  • 管理进程、线程，决定哪个进程、线程使用 CPU

• 内存管理

  • 管理内存，决定内存的分配和回收

• 硬件通信

  • 管理硬件设备，为进程与硬件设备之间提供通信能力

• 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

内存划分

• 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

当程序使用用户空间时，我们常说该程序在用户态执行，而当程序使内核空间时，程序则在内核态执行。

工作原理

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。