1. ARM开始

这是一张操作系统分层架构示意图,清晰展示了从用户空间到内核空间再到硬件的层次结构与功能模块,可从以下维度解读:

1. 层次划分与核心组件

层次 组件与功能
User space(用户空间) - 应用程序(App1、App2等):运行用户业务逻辑的程序。 - C library:封装系统调用,为应用提供统一的接口(如标准C库)。
Kernel space(内核空间) - 系统调用接口(System call interface) :用户空间与内核交互的桥梁,应用通过它请求内核服务。 - 核心功能模块 : - 进程管理:负责进程的创建、调度、销毁等。 - 内存管理:管理系统内存的分配、回收、虚拟内存等。 - 文件系统支持及类型:提供文件系统抽象,支持ext4、FAT32等不同文件系统类型。 - 设备控制:管理硬件设备,包含存储驱动、字符设备驱动(键盘、鼠标等)、网络设备驱动(网卡等)。 - 网络:处理网络协议栈、数据传输等。 - 硬件支持模块:CPU支持代码、CPU/MMU支持代码,适配不同硬件架构,提供底层硬件支持。
Hardware(硬件层) 包含CPU、RAM(内存)、存储设备(硬盘等)、字符设备(键盘、显示器等)、网络设备(网卡等)等物理硬件。

2. 架构意义与设计思想

  • 分层与隔离:通过用户空间、内核空间、硬件层的分层,实现"硬件抽象"和"权限隔离"------用户程序无法直接操作硬件,需通过内核的系统调用间接访问,保障系统稳定性。
  • 模块化设计:内核按功能拆分为进程管理、内存管理、文件系统、设备控制等模块,各模块职责明确,便于维护和扩展(如新增文件系统类型、支持新硬件驱动)。
  • 典型应用:这是Linux、Unix等现代操作系统的经典架构模型,解释了应用程序如何通过C库和系统调用,借助内核的各功能模块与硬件交互,是理解操作系统工作原理的核心参考框架。
  • 多级存储结构与地址空间
  • CPU工作原理概述
相关推荐
zlinear数据采集卡12 小时前
数据采集卡从入门到精通(10):采样率与分辨率的核心关系——反比律、架构分布与过采样
arm开发·嵌入式硬件·算法·fpga开发·架构·开源
CIAS14 小时前
uniontechos-server-20 1050 u2a pxe Server -x86 arm loongarch
arm开发
振南的单片机世界15 小时前
推挽vs开漏:一个“强拉硬灌”,一个“只拉不管”
arm开发·stm32·单片机·嵌入式硬件
zlinear数据采集卡18 小时前
数据采集卡从入门到精通(7):流水线型ADC——级级接力,高速与高精的平衡术
开发语言·arm开发·嵌入式硬件·fpga开发·c#
硅农程序猿2 天前
从需求到硅片| 一文讲清数字芯片设计流程
arm开发·硬件架构·risc-v
秋田君2 天前
QT_网络编程体系
网络·arm开发·qt
zlinear数据采集卡2 天前
D223上位机C#开发实战:从帧解析到波形显示的完整实现
开发语言·arm开发·嵌入式硬件·fpga开发·开源·c#
振南的单片机世界2 天前
SysTick硬核拆解:既是HAL_Delay的“心跳”,也是RTOS的“节拍器”
arm开发·stm32·单片机·嵌入式硬件
北京盛世宏博3 天前
以太网温湿度传感器星型组网三种供电布线技术对比文档
arm开发·以太网·原理·传感器·温湿度·原来
zlinear数据采集卡3 天前
D223 ADC数据处理流水线:从原始采样值到工程单位的完整转换链
开发语言·arm开发·嵌入式硬件·fpga开发·开源·c#