Untersuchen wir die Funktionen von drei wichtigen Systemkomponenten im Linux -Betriebssystem:
1. Kernel: Der Kernel ist das Herz des Linux -Betriebssystems. Es ist die Kernsoftware, die die Hardware- und Software -Ressourcen des Systems verwaltet. Zu seinen Funktionen gehören:
* Hardware -Abstraktion: Der Kernel bietet eine Abstraktionsschicht und versteckt die Komplexität verschiedener Hardware-Geräte vor Benutzer-Raum-Anwendungen. Auf diese Weise können Anwendungen unabhängig von der spezifischen Hardware ausgeführt werden, auf der sie sich befinden. Treiber, die Kernelmodule sind, haben direkt mit bestimmten Hardwarekomponenten.
* Prozessmanagement: Der Kernel erstellt, plant und verwaltet Prozesse (Ausführungsprogramme). Es weist CPU -Zeit, Speicher und andere Ressourcen für Prozesse zu und gewährleistet eine faire und effiziente Ressourcenauslastung. Dies schließt das Kontextschalter ein (schnelles Umschalten zwischen den Prozessen).
* Speicherverwaltung: Der Kernel behandelt die Speicherzuweisung und -verkleidung und verhindert, dass Prozesse den Speicherplatz des anderen beeinträchtigen. Es verwendet Techniken wie Virtual Memory, um jeden Prozess mit seinem eigenen scheinbar dedizierten Gedächtnis zu liefern, auch wenn der physische RAM begrenzt ist. Es schafft auch den Tausch gegen Scheibe.
* Dateisystemverwaltung: Der Kernel interagiert mit Speichergeräten (Festplatten, SSDs usw.) und verwaltet das Dateisystem. Dies beinhaltet das Erstellen, Lesen, Schreiben und Löschen von Dateien sowie das Verwalten von Verzeichnissen und Dateiberechtigungen.
* Geräteverwaltung: Wie bereits erwähnt, verwaltet der Kernel alle mit dem System verbundenen Hardwaregeräte und bietet eine konsistente Schnittstelle für Anwendungen zur Interaktion mit ihnen.
* Netzwerkverwaltung: Der Kernel kümmert sich um Netzwerkkommunikation, Verwaltung von Netzwerkschnittstellen, Routing -Paketen und die Implementierung von Netzwerkprotokollen.
2. Shell: Die Shell ist ein Befehlszeilen-Interpreter. Es ist ein Programm, mit dem Benutzer indirekt mit dem Kernel interagieren können, indem sie Befehle eingeben. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
* Befehlsinterpretation: Die Shell übernimmt Befehle, die vom Benutzer eingegeben wurden (oder aus einem Skript lesen) und interpretieren sie. Anschließend werden diese Befehle in Systemaufrufe übersetzt, nämlich Anfragen an den Kernel, um bestimmte Aufgaben auszuführen.
* Befehlsausführung: Nach der Interpretation eines Befehls führt die Shell ihn entweder direkt (für integrierte Befehle) oder durch Aufrufen anderer Programme aus.
* Dateimanipulation: Shells bieten Befehle zum Verwalten von Dateien und Verzeichnissen (Erstellen, Löschen, Kopieren, Bewegen usw.).
* Prozesssteuerung: Mit Shells können Benutzer Prozesse verwalten, ihre Ausführung starten, stoppen und überwachen. Dies beinhaltet Hintergrundprozesse und Arbeitskontrolle.
* Pipeline und Umleitung: Shells ermöglichen es den Benutzern, Befehle zusammenzuketten (Pipelines) und die Eingabe und Ausgabe von Befehlen in Dateien oder andere Befehle umleiten. Dadurch können komplexe Vorgänge effizient durchgeführt werden.
* Scripting: Shells unterstützt das Scripting und ermöglicht es Benutzern, komplexe Aufgaben zu automatisieren, indem sie Sequenzen von Befehlen in einem Shell -Skript schreiben.
3. Systembibliotheken (z. B. GLIBC): Systembibliotheken sind Sammlungen von vorkompilierten Funktionen und Routinen, die gemeinsame Dienste für Anwendungen anbieten. Sie fungieren als Zwischenschicht zwischen Anwendungen und Kernel. Zu den wichtigsten Funktionen gehören:
* Standardeingang/Ausgabe: Bereitstellung von Funktionen für das Lesen und Schreiben von Konsolen-, Dateien und Netzwerkverbindungen (z. B. "printf`," scanf`, "fopen", "fread").
* String Manipulation: Angebot von Funktionen für die Arbeit mit Strings (z. B. `Strcpy`,` Strlen`, `Strcat`).
* Mathematische Funktionen: Bereitstellung von Zugang zu mathematischen Operationen (z. B. "sin", "cos", "Sqrt").
* Speicherverwaltung: Bereitstellung von Funktionen zur Zuordnung und Handlungsgedächtnis (z. B. `malloc`,` Free`).
* Netzwerkprogrammierung: Angebot von Funktionen für die Netzwerkkommunikation (z. B. Sockets).
* Dateisystemzugriff: Bereitstellung einer höheren Schnittstelle zu den Dateisystemfunktionen des Kernels.
* Kommunikation zwischenprozess (IPC): Erleichterung der Kommunikation zwischen verschiedenen Prozessen (z. B. mithilfe gemeinsamer Speicher oder Nachrichtenwarteschlangen).
Diese drei Komponenten - die Kernel-, Shell- und Systembibliotheken - arbeiten nahtlos zusammen, um die Funktionalität eines Linux -Betriebssystems zu liefern. Viele andere Komponenten sind ebenfalls kritisch, aber diese drei stellen einen Kernsatz von wesentlichen Bausteinen dar.
