操作系统 - Linux

Linux 是流行的 UNIX 操作系统版本之一。它是开源的，因为它的源代码是免费提供的。它是免费使用的。Linux 的设计考虑了与 UNIX 的兼容性。其功能列表与 UNIX 非常相似。

Linux 系统的组成部分

Linux 操作系统主要由三个部分组成

• 内核 − 内核是 Linux 的核心部分。它负责该操作系统的所有主要活动。它由各种模块组成，并直接与底层硬件交互。内核提供必要的抽象，以向系统或应用程序程序隐藏低级硬件细节。

• 系统库 − 系统库是特殊的函数或程序，应用程序程序或系统实用程序可以使用它们来访问内核的功能。这些库实现了操作系统的大部分功能，并且不需要内核模块的代码访问权限。

• 系统实用程序 − 系统实用程序负责执行专门的、个体级别的任务。

内核模式与用户模式

内核组件代码在称为内核模式的特权模式下执行，可以完全访问计算机的所有资源。此代码表示单个进程，在单个地址空间中执行，不需要任何上下文切换，因此非常高效和快速。内核运行每个进程并向进程提供系统服务，向进程提供对硬件的受保护访问。

不需要在内核模式下运行的支持代码位于系统库中。用户程序和其他系统程序在用户模式下工作，用户模式无法访问系统硬件和内核代码。用户程序/实用程序使用系统库来访问内核函数以获取系统的低级任务。

基本功能

以下是 Linux 操作系统的一些重要功能。

• 可移植性 − 可移植性意味着软件可以在不同类型的硬件上以相同的方式工作。Linux 内核和应用程序程序支持在其任何类型的硬件平台上安装。

• 开源 − Linux 源代码是免费提供的，它是一个基于社区的开发项目。多个团队合作以增强 Linux 操作系统的能力，并且它在不断发展。

• 多用户 − Linux 是一个多用户系统，这意味着多个用户可以同时访问系统资源，如内存/RAM/应用程序程序。

• 多编程 − Linux 是一个多编程系统，这意味着多个应用程序可以同时运行。

• 分层文件系统 − Linux 提供了一个标准的文件结构，其中系统文件/用户文件被组织起来。

• Shell − Linux 提供了一个特殊的解释器程序，可用于执行操作系统的命令。它可用于执行各种类型的操作，调用应用程序程序等。

• 安全性 − Linux 使用身份验证功能（如密码保护/对特定文件的受控访问/数据加密）来提供用户安全性。

架构

下图显示了 Linux 系统的架构：

Linux 系统的架构由以下几层组成：

• 硬件层 − 硬件包括所有外围设备（RAM/HDD/CPU 等）。

• 内核 − 它是操作系统的核心组件，直接与硬件交互，向上一层组件提供低级服务。

• Shell − 内核的接口，向用户隐藏内核功能的复杂性。shell 从用户那里获取命令并执行内核的功能。

• 实用程序 − 提供用户操作系统大部分功能的实用程序。