linux系统概括

linux系统划分

1. linux内核
2. GNU(GNU‘s Not Unix!)工具--常用命令，比如 top/kill/tail等
3. 图形化桌面工具
4. 应用软件

linux内核

1. 系统内存管理
2. 软件程序管理
3. 硬件设备管理
4. 文件系统管理

1. 系统内存管理

• 内核通过硬盘上称为交换空间的存储区域来实现虚拟内存
• 内核在交换空间和物理内存直接反复交换虚拟内存的内容，使系统认为自己拥有比物理内存更多的可用内容
• 内核记录内存页面的使用情况，并自动把一段时间内未访问的内存页面复制到交换空间区域，当程序访问一个已被换出的页面时，内核必须将物理内存中的其他页面换出，再将访问页面进行换入

核心目标

• 抽象：提供简单一致的内存访问接口（封装）
• 保护：隔离不同进程的地址空间
• 共享：允许进程之间安全共享内存
• 效率：利用硬件和软件算法，提高内存访问速度和利用率

基本概念

• 物理内存：计算机主板上的RAM芯片
• 虚拟内存：线性，连续的虚拟地址空间，虚拟内存会映射到物理内存

内存架构

2. 软件程序管理

• 内核启动init进程来启动系统中的所有其他进程
• init进程会载入虚拟进程，在启动其他程序时，会在虚拟内存中给新进程分配专有内存来存储该进程的数据和代码

3.硬件设备管理

• 硬件设备和操作系统之间的通信依赖驱动程序， 操作系统下达指令->驱动程序->硬件设备
• linux内核采用模块化设计，内核模块可以在运行时进行加载和卸载，主要分为以下三类

1. 字符设备：以字节流形式进行数据读写，比如键盘、鼠标等
2. 块设备：以数据块为单位进行数据读写，如硬盘、SSD等
3. 网络设备：负责网络数据包的发送和接收，如网卡等

4.文件系统管理

• linux内核采用虚拟文件系统作为和各种文件系统交互的接口

参考书籍：linux命令行与shell脚本编程大全（第4版）