kernel 1-linux操作系统简述

多用户系统

多用户系统就是一台可以并发独立的执行或者分别执行属于两个或者多个的若干应用程序的计算机。“并发”意味着几个程序可以同时的处于活动的状态并且竞争各种资源,比如CPU内存,硬盘等。"独立"代表可以不受影响的做自己的事情。

cpu有许多不同的工作模式,因而对于这些安全机制来说,操作系统需要积极利用CPU所提供的特权模式相关的机制,否则用户在使用的时候造成的误操作会带来很大影响。

用户和组:通过用户标识符来进行区别,UID

进程

进程可以被描述为程序执行的一个实例,系统给每个进程分配一定的地址空间用来运行,但是现在允许一个地址空间里面执行多个指令序列。多用户必须要求进程可以并发活动,并且可以竞争系统资源(主要是cpu)

在单处理器系统上面,只有一个进程能够占用CPU,因此在某一时刻只能有一个执行流。一般来说,CPU的个数总是有限的,因而只有少数几个进程能同时执行。问题来了,怎么办

调度系统

调度系统决定类进程的执行与否,一些操作系统使用的是非抢占式的操作进程管理,这就意味着只有当进程自愿的放弃CPU时,调度系统才被调用,但是多用户的进程必须是抢占式的,操作系统记录下每个进程占有的CPU的时间,并且周期的激活调度程序。

总结:也就是说cpu对于多进程的任务在调度的时候是轮询的,时间片是均匀的计算好的并且按照一定的时间规律再进行任务的分配的。

内核的体系结构:

关于微内核的说法

微内核的优点:

  • 都封装好了关于硬件的部分,所以好移植
  • 要求模块化,所以接口必须写的清晰。
  • 更加充分地使用了RAM

Linux文件系统

linux文件系统是以树状的形式存在的,根目录为顶层目录,而且所有文件的遍历类似于节点。

硬链接和软连接

在文件系统制作中所有的文件是通过inode号来标记自己的,在遍历文件信息的时候主要就是对inode号进行遍历。

一个文件所对应的文件名就是硬链接,简称为链接。如果要创建一个新的硬链接的话,就会在系统中重新生成一个新的inode号码,这两个inode号码对应的一个文件,这个文件就是最终的那个文件。如果删除了硬链接的话就等于少了一个存放路径,对于文件没有影响,如果硬链接的个数减为零的话才会清除文件的空间。

弊端

a:不能对目录创建硬链接,原因有几种,最重要的是:文件系统不能存在链接环(目录创建时的”..”除外,这个系统可以识别出来),存在环的后果会导致例如文件遍历等操作的混乱(du,pwd等命令的运作原理就是基于文件硬链接,顺便一提,ls -l结果的第二列也是文件的硬链接数,即inode节点的链接数)

b:不能对不同的文件系统创建硬链接,即两个文件名要在相同的文件系统下。

c:不能对不存在的文件创建硬链接,由原理即可知原因

解决方法:

软链接,就是将路径保存到这个文件之中,因而软链接文件相当于一种快捷方式。就算文件不在了也可以存在,只不过指向的是一个无效的路径而已

内核暂停一个进程的操作

内核的重入性:

内核里面可以执行很多个进程,当有新的进程请求调用的时候,内核这边正在执行的程序就会挂起。或者是阻塞。

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