Linux内核.ppt

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追求简洁的微内核操作系统
客户进程 进程服务器 内存服务器 … 文件服务器 微内核
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追求简洁的微内核操作系统
❖内核与各个服务器之间通过通信机制进行 交互，这使得微内核结构的效率大大折扣 。
Linux是具有设备独立性的操作系统，它的内核具有高度适应 能力
❖ 提供了丰富的网络功能：完善的内置网络是Linux一大特
点。
❖ 可靠的安全系统：Linux采取了许多安全技术措施，包括对
读、写控制、带保护的子系统、审计跟踪、核心授权等，这为网 络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。
❖ 良好的可移植性：是指将操作系统从一个平台转移到另一
它是一个不可分割的静态可执行体，必须以完整、单独的可 执行块的形式在一个单独的地址空间运行
❖ Windows NT和Mach是微内核的典型实例
微内核的功能被划分为多个独立的过程，每个过程叫做一个 服务器。
❖ Linux内核与Unix内核一样是单内核，多模块设计
Linux内核运行在单独的内核地址空间。 与Unix内核不同的是，Linux内核汲取微内核的思想 具备模块化设计、抢占式内核、支持内核线程以及动态装载
❖ 开放性：指系统遵循世界标准规范，特别是遵
循开放系统互连（OSI）国际标准。
❖ 多用户：是指系统资源可以被不同用户使用，
每个用户对自己的资源（例如：文件、设备）有 特定的权限，互不影响。
❖ 多任务：它是指计算机同时执行多个程序，而
且各个程序的运行互相独立。
❖良好的用户界面 ：Linux向用户提供了两种界
内核模块的能力
所有模块全部运行在内核态，直接调用函数，无需消息传递 支持多称多处理SMP机制
讲究效率的单模块操作系统
进程管理
内存管理
设备管理
文件管理
模块之间可以互相调用的单模块结构 <>
讲究效率的单模块操作系统
❖模块之间直接调用函数，除了函数调用 的开销外，没有额外开销。 ❖庞大的操作系统有数以千计的函数 ❖复杂的调用关系势必导致操作系统维护 的困难
二是它具有Unix的全部功能，任何使用Unix 操作系统或想要学习Unix操作系统的人都可以从 Linux中获益。
Linux得以流行的原因之一 －遵循POSIX标准 ❖POSIX 表示可移植操作系统接口（
Portable Operating System Interface） ❖POSIX是在Unix标准化过程中出现的产物。 ❖POSIX 1003.1标准定义了一个最小的Unix
面：用户界面和系统调用。Linux还为用户提供 了图形用户界面。它利用鼠标、菜单、窗口、滚 动条等设施，给用户呈现一个直观、易操作、交 互性强的友好的图形化界面。
❖ 设备独立性：是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件
来看待，只要安装它们的驱动程序，任何用户都可以象使用文件 一样，操纵、使用这些设备，而不必知道它们的具体存在形式。
❖GNU 软件和派生工作均适用 GNU 通用公共许 可证，即 GPL（General Public License ）
❖Linux的开发使用了众多的GUN工具
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GPL－开源软件的法律
❖GPL 允许软件作者拥有软件版权 ❖但GPL规定授予其他任何人以合法复
制、发行和修改软件的权利。
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2. Linux系统的主要特点
个平台使它仍然能按其自身的方式运行的能力。Linux是一种可 移植的操作系统，能够在从微型计算机到大型计算机的任何环境 中和任何平台上运行。
3. LINUX的组成
❖ LINUX的内核：内核是系统的核心，是运行程序和管理
像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。
❖ LINUX SHELL: Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进
Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作 系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器 等应用 软件 。 它还包 括带有 多个窗 口管理 器的XWindows图形用户界面。
Linux之所以受到广大计算机爱好者的喜爱，主 要原因有两个：
一是它属于自由软件，用户不用支付任何 费用就可以获得它和它的源代码，并且可以根据 自己的需要对它进行必要的修改和无约束地继续 传播。
第一章Linux内核简介
❖操作系统的内核体系结构模型 ❖Linux的特点及发展简史 ❖Linux内核的结构及主要组成部分
1. Linux简介
Linux概述
Linux是一匹自由而奔 放的黑马
诞生于学生之手 成长于Internet 壮大于自由而开 放的文化
Linux之父Linus Torvalds
❖ 芬兰、赫尔辛基大学、1990 ❖ 起始于写两个进程 ❖ 然后写驱动程序、文件系统、
操作系统接口 ❖任何操作系统只有符合这一标准，才有可
能运行Unix程序
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Linux的肥沃土壤－GNU
❖GNU 是 GNU Is Not Unix 的递归缩写，是自 由软件基金会的一个项目 。
❖ GNU 项目产品包括 emacs 编辑器、著名的 GNU C 和 Gcc编译器等，这些软件叫做GNU软 件。
Linux内核
❖Linus领导下的开发小组开发出的系统内核 ❖是所有Linux 发布版本的核心 ❖内核开发人员一般在百人以上，任何自由程
序员都可以提交自己的修改工作。 ❖采用邮件列表来进行项目管理、交流、错误
报告 ❖有大量的用户进行测试，正式发布的代码质
量高
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4. Linux内核的特点
❖ Unix内核是单内核、单模块设计
任务切换程序，从而形成一个 操作系统的邹形。
Leabharlann Baidu
Linux以它的高效性和灵活性著称。它能够在个 人计算机上实现全部的Unix特性，具有多任务、多 用户的能力。
Linux 可 在 GNU （ “ 不 是 UNIX” 工 程 的 缩 写 ） 公 共许可权限下免费获得，是一个符合POSIX标准的 操作系统。
行交互操作的一种接口。
❖ LINUX文件系统: Linux文件系统是文件存放在磁盘等存储设
备上的组织方法。Linux能支持多种目前浒的文件系统，如EXT2、EXT3、 FAT、VFAT、ISO9660、NFS、SMB等。
❖ LINUX应用系统：标准的Linux系统都有一整套称为应
用程序的程序集，包括文本编辑器、编程语言、X Window、 办公套件、Internet工具、数据库等。