linux體系結構

從大面上來說，linux體系結構分為：

用戶空間：C庫、用戶應用程序

內核空間：系統調用接口、內核、硬件平台依賴代碼

 

具體來講，linux可划分為5個部分：linux內核、GNU工具鏈、桌面環境、應用軟件

 

 

linux內核

 

系統調用接口（SCI層）：給應用用戶提供一套標准的系統調用函數，上層用戶可以通過這一套標准接口來訪問底層

內存管理：

進程管理：

文件管理：

設備驅動管理：

內存管理

1.作用：管理物理內存、創建和管理虛擬內存

為了使有限的物理內存滿足應用程序對內存的需求，linux采用“虛擬內存”的內存管理方式實現，實現原理：

交換空間：內核在硬盤上化一段存儲空間來實現虛擬內存，這段存儲空間稱為“交換空間”

頁面：內存存儲單元被分割成很多塊，稱為“頁面”

頁面內存表：內核會維護一張表，來指明哪些頁面位於物理內存，那么頁面位於交換空間

換出：物理內存---->交換空間

換入：交換空間---->物理內存

工作過程：

  1、內核將程序運行用到的頁面就放到內存里，暫時不用就放到交換空間中（換出）。

  2、當用到交換空間的頁面時，就把它們調到內存中（換入），然后把物理內存其他用不到的頁面換出到交換空間。

查看內存

#cat /proc/meminfo

MemTotal: 1035244 kB #物理內存1G
MemFree: 786616 kB #空閑內存700M左右

...

SwapTotal:     2096472 kB        #有2G的交換空間

....

查看內存使用情況

#free

total used free shared buffers cached
Mem: 502360 489964 12396 0 53852 283372
-/+ buffers/cache: 152740 349620
Swap: 1015800 0 1015800

共享內存頁面：

 創建一寫共享內存頁面，用於多個進程共享使用。

 #ipcs -m   #查看共享內存頁面

key               shmid    owner   perms   bytes      nattch status
0x00000000       0         rich      600       52228    6      dest
#owner：共享內存段的所有者
#perms：權限

進程管理

參見進程管理

文件管理

linux內核文件管理采用虛擬文件系統（VFS），隱藏各種文件系統的具體細節，為文件操作提供統一的接口。Linux提供了一個大的通用模型，如下：

常見文件系統：

ext3：第3闊啊站文件系統，支持日志功能

ext4 ：第4擴展文件系統，支持高級日志功能

iso9660：ISO 9660文件系統（CD-ROM）

nfs ：網絡文件系統

ntfs：支持Microsoft NT文件系統

proc：訪問系統信息

smb：支持網絡訪問的Samba SMB文件系統

vfat：Windows 95文件系統（FAT32)

硬件設備管理：

內核代碼中必須加入設備驅動程序代碼，才能與硬件進行通信，linux內核提供2種方法來插入設備驅動代碼：

   1.編譯進內核的設備驅動代碼，缺點：添加新設備時，需要重新編譯內核。

   2.可插入內核的設備驅動模塊：增加新設備，驅動模板插入內核中，無需重新編譯。設備不可用時，也可從內核模塊中移走。

 GNU工具鏈

操作系統還需要工具鏈來執行一些標准功能，將linux內核和GNU操作系統工具整合起來，就可以創造一個完整的、功能豐富的免費操作系統

GNU工具鏈包括：

   1.核心GNU工具鏈：有一組核心工具，稱為GNU軟件包，包括：處理文件、操作文件、管理進程的工具。

   2.shell：是用戶和操作系統溝通的橋梁：（用戶----shell----kernel----硬件）

linux桌面環境

1.X-window系統

2.KDE桌面

3.GNOME桌面：已成為許多linux發行版，默認的桌面環境。