深入探索Linux系统的实现原理(linux系统原理)
Linux系统是一种开放源码的、以Javascript内核开发的自由且可外部分发的多用户操作系统,它可说是UNIX操作系统家族的一部分。尽管Linux系统实现了功能强大、性能优异且支持多台机器设备的目标,但是Linux系统最突出的特点是其友好和灵活性;用户可以根据自己的实际需要组合函数来定制自己的系统实现。
Linux系统由操作系统内核、硬件驱动、文件系统模块和其他各种外围系统组件组成,其实现原理也可依次分析论证:
1.硬件设备介面:Linux支持PC机的硬件设备,提供各种硬件的介面支持。大多数操作系统调用硬件设备的API(应用程序介面)以及调用驱动程序以实现原理;Linux系统通过硬件节点/设备文件、内核模块和相关驱动程序来实现硬件设备调用及支持,类似于下面这样:
# Load the hardware driver
modprobe
# Device file /dev/
# Setup the device mknod -m 666 c
```
2.文件系统:Linux系统采用多种文件系统,以实现文件和数据的组织和存取。例如,Unix/Linux的ext2文件系统实现了文件数据的块结构存储、文件描述符机制等:
// block structure
struct block {
char *data;
int size;
int type;
}
// file descriptor
struct file_descriptor {
int inode_no;
int current_offset;
int limit;
}
3.内核:内核是Linux系统的核心部分,它实现了操作系统调度程序、设备驱动、进程管理等功能,运行和代码架构方面,Linux系统的核心代码采用了多种设计架构,主要有内核态/内核空间、用户态/用户空间、中断处理程序等:
// Kernel space
int kernel_main()
{
// Initialize the kernel
…
// User space
int user_main()
{
// User-space application
…
// Interrupts
void int_handler(unsigned int int_p)
{
// Handle the interrupt
…
}
以上就是Linux系统的实现原理,对于初学者而言,当通过文档和书籍熟习到了Linux系统的操作及实现原理,掌握Linux系统的实现原理很重要,也是使用Linux系统的最基本要求。