一、操作系統內核中都用到的數據結構

1、鏈表（Linked List）

鏈表是一種常見的動態數據結構，在操作系統內核中被廣泛使用。鏈表通過指針（或稱為引用）將一組節點按照一定的順序連接起來，用于存儲和管理各種類型的數據。在操作系統內核中，鏈表常用于管理進程（或任務）的隊列，維護文件系統的文件塊信息，管理設備驅動程序的數據結構等。

2、樹（Tree）

樹是一種常見的層次結構數據結構，在操作系統內核中也被廣泛使用。樹的結構可以用來組織和管理各種類型的數據，如文件系統中的目錄結構、進程間的關系、硬件設備的層次關系等。在操作系統內核中，常見的樹結構包括二叉樹、B樹、紅黑樹等，用于高效地實現各種查找、插入和刪除操作。

3、集合（Set）和映射（Map）

集合和映射是常見的用于存儲一組少數鍵值對的數據結構，在操作系統內核中也經常被使用。集合用于存儲一組無序且少數的鍵，映射則用于存儲一組鍵值對，其中每個鍵是少數的。在操作系統內核中，集合和映射常用于管理系統資源的分配和釋放、維護進程間通信的關系、管理設備的狀態等。

4、緩存（Cache）

緩存是一種用于存儲臨時數據的高速存儲器，用于提高數據訪問速度。在操作系統內核中，緩存常用于提高對磁盤、網絡、文件系統等慢速設備的訪問效率。緩存可以采用不同的數據結構來組織數據，如哈希表、樹、鏈表等，用于快速的數據查找和更新操作。

5、隊列（Queue）和棧（Stack）

隊列和棧是常見的先進先出（FIFO）和后進先出（LIFO）的數據結構，在操作系統內核中也被廣泛使用。隊列和棧常用于管理系統中的任務隊列、中斷處理、進程調度、內存管理等場景，用于維護不同任務或請求的順序和狀態。

6、位圖（BitMap）

位圖是一種用于表示二進制位（0或1）的數據結構，在操作系統內核中也常被使用。位圖通常被用來表示一組標志、狀態或權限等信息，可以快速地進行位操作，如位的設置、清除、查找等，以實現高效的數據管理。在操作系統內核中，位圖常用于管理系統資源的分配和釋放，如內存管理中的頁面分配和釋放，文件系統中的文件權限管理等。

7、內存管理數據結構

在操作系統內核中，對于內存的管理是非常重要的任務。內存管理數據結構包括頁表、頁目錄、內存描述符、內存分配表等，用于管理和維護系統的物理內存和虛擬內存。這些數據結構用于記錄物理內存的分配和釋放情況，維護頁面的映射關系，管理頁面的訪問權限，進行頁面置換等操作，以保障系統的內存資源的有效利用。

8、進程管理數據結構

在操作系統內核中，進程是系統的基本執行單位，進程管理是操作系統的核心功能之一。進程管理數據結構包括進程控制塊（PCB）、進程隊列、進程狀態表等，用于管理和維護系統中的進程信息。這些數據結構記錄了進程的狀態、優先級、資源使用情況、進程間通信的信息等，以便操作系統能夠對進程進行調度、切換、管理和監控。

9、文件系統數據結構

文件系統是操作系統中用于管理文件和目錄的一種機制，文件系統數據結構包括文件控制塊（FCB）、文件描述符（File Descriptor）、文件表、目錄項（Directory Entry）等，用于記錄文件的屬性、位置、權限、訪問控制等信息。這些數據結構用于實現對文件和目錄的管理、存儲、檢索和操作，以提供用戶對文件系統的訪問和操作接口。

10、中斷向量表（Interrupt Vector Table）

中斷是操作系統中常用的一種機制，用于處理硬件和軟件產生的異常情況。中斷向量表是一個包含了處理不同中斷類型的處理程序（Interrupt Handler）地址的數據結構，用于將中斷類型映射到相應的處理程序。中斷向量表通常由操作系統內核維護，用于處理系統中的各種硬件中斷和軟件中斷。