一、操作系统内核中都用到的数据结构

1、链表（Linked List）

链表是一种常见的动态数据结构，在操作系统内核中被广泛使用。链表通过指针（或称为引用）将一组节点按照一定的顺序连接起来，用于存储和管理各种类型的数据。在操作系统内核中，链表常用于管理进程（或任务）的队列，维护文件系统的文件块信息，管理设备驱动程序的数据结构等。

2、树（Tree）

树是一种常见的层次结构数据结构，在操作系统内核中也被广泛使用。树的结构可以用来组织和管理各种类型的数据，如文件系统中的目录结构、进程间的关系、硬件设备的层次关系等。在操作系统内核中，常见的树结构包括二叉树、B树、红黑树等，用于高效地实现各种查找、插入和删除操作。

3、集合（Set）和映射（Map）

集合和映射是常见的用于存储一组少数键值对的数据结构，在操作系统内核中也经常被使用。集合用于存储一组无序且少数的键，映射则用于存储一组键值对，其中每个键是少数的。在操作系统内核中，集合和映射常用于管理系统资源的分配和释放、维护进程间通信的关系、管理设备的状态等。

4、缓存（Cache）

缓存是一种用于存储临时数据的高速存储器，用于提高数据访问速度。在操作系统内核中，缓存常用于提高对磁盘、网络、文件系统等慢速设备的访问效率。缓存可以采用不同的数据结构来组织数据，如哈希表、树、链表等，用于快速的数据查找和更新操作。

5、队列（Queue）和栈（Stack）

队列和栈是常见的先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的数据结构，在操作系统内核中也被广泛使用。队列和栈常用于管理系统中的任务队列、中断处理、进程调度、内存管理等场景，用于维护不同任务或请求的顺序和状态。

6、位图（BitMap）

位图是一种用于表示二进制位（0或1）的数据结构，在操作系统内核中也常被使用。位图通常被用来表示一组标志、状态或权限等信息，可以快速地进行位操作，如位的设置、清除、查找等，以实现高效的数据管理。在操作系统内核中，位图常用于管理系统资源的分配和释放，如内存管理中的页面分配和释放，文件系统中的文件权限管理等。

7、内存管理数据结构

在操作系统内核中，对于内存的管理是非常重要的任务。内存管理数据结构包括页表、页目录、内存描述符、内存分配表等，用于管理和维护系统的物理内存和虚拟内存。这些数据结构用于记录物理内存的分配和释放情况，维护页面的映射关系，管理页面的访问权限，进行页面置换等操作，以保障系统的内存资源的有效利用。

8、进程管理数据结构

在操作系统内核中，进程是系统的基本执行单位，进程管理是操作系统的核心功能之一。进程管理数据结构包括进程控制块（PCB）、进程队列、进程状态表等，用于管理和维护系统中的进程信息。这些数据结构记录了进程的状态、优先级、资源使用情况、进程间通信的信息等，以便操作系统能够对进程进行调度、切换、管理和监控。

9、文件系统数据结构

文件系统是操作系统中用于管理文件和目录的一种机制，文件系统数据结构包括文件控制块（FCB）、文件描述符（File Descriptor）、文件表、目录项（Directory Entry）等，用于记录文件的属性、位置、权限、访问控制等信息。这些数据结构用于实现对文件和目录的管理、存储、检索和操作，以提供用户对文件系统的访问和操作接口。

10、中断向量表（Interrupt Vector Table）

中断是操作系统中常用的一种机制，用于处理硬件和软件产生的异常情况。中断向量表是一个包含了处理不同中断类型的处理程序（Interrupt Handler）地址的数据结构，用于将中断类型映射到相应的处理程序。中断向量表通常由操作系统内核维护，用于处理系统中的各种硬件中断和软件中断。