skiktad arkitektur av UNIX -operativsystem
UNIX -operativsystemet är byggt på en skiktad arkitektur, där olika funktioner grupperas i distinkta lager, var och en tillhandahåller tjänster till skiktet ovanför. Denna modulära design tillåter:
* Rensa separering av oro: Varje lager fokuserar på en specifik uppsättning uppgifter, vilket gör utveckling och underhåll enklare.
* Ökad flexibilitet: Lager kan modifieras eller ersättas oberoende utan att påverka andra delar av systemet.
* Förbättrad säkerhet: Varje lager fungerar som en barriär och förhindrar obehörig åtkomst till lägre lager.
Här är en uppdelning av de typiska lagren i ett UNIX-liknande system:
1. Hårdvarielager:
* Detta är grunden för systemet som ger grundläggande åtkomst till datorns resurser, till exempel CPU, minne, lagring och I/O -enheter.
* Detta lager interagerar direkt med den fysiska hårdvaran och ansvarar för uppgifter på låg nivå som avbrottshantering, minneshantering och enhetsdrivare.
2. Kärnlager:
* Kärnan sitter ovanpå hårdvarukiktet och fungerar som kärnan i operativsystemet.
* Det hanterar systemets resurser, tillhandahåller viktiga tjänster som processhantering, minnesallokering, filsystemhantering och schemaläggning och hanterar systemsamtal från användarapplikationer.
* Kärnan ansvarar för att upprätthålla säkerhetspolicyn och säkerställa systemets stabilitet och integritet.
3. Systemsamtalskikt:
* Detta lager ger ett väl definierat gränssnitt för användarprogram att interagera med kärnan.
* Det gör det möjligt för applikationer att begära specifika tjänster från kärnan via systemsamtal, vilket säkerställer ett kontrollerat och säkert sätt för program att få tillgång till systemresurser.
4. Shell Layer:
* Skalet fungerar som tolk och ger ett kommandoradsgränssnitt för användare att interagera med operativsystemet.
* Det översätter användarkommandon till systemsamtal, kör dem och visar resultat.
* Populära skal inkluderar Bash, ZSH och CSH.
5. Användarapplikationer Layer:
* Detta lager omfattar alla programvaruapplikationer som körs på systemet, från enkla textredaktörer till komplexa databashanteringssystem.
* De förlitar sig på de lägre lagren för att få tillgång till systemresurser och utföra sina uppgifter.
6. Bibliotekskikt:
* Detta lager tillhandahåller förskrivna kodmoduler som kan användas av användarapplikationer.
* Dessa bibliotek erbjuder funktionaliteter som input/utgångshantering, nätverk, strängmanipulation och grafikåtergivning.
Exempel:
Föreställ dig en användare som skriver kommandot "ls -l" i en terminal. Detta kommando går igenom följande lager:
1. skalskikt: Skalet tolkar kommandot och förbereder ett systemsamtal för kärnan.
2. Systemsamtalskikt: Skalet skickar systemsamtalet till kärnan för att hämta filinformation.
3. kärnskikt: Kärnan kommer åt filsystemet, hämtar informationen och skickar den tillbaka till skalet.
4. skalskikt: Skalet formaterar data och visar dem till användaren.
Nyckel takeaways:
* Den skiktade arkitekturen ger ett strukturerat och organiserat sätt att utforma och bygga ett operativsystem.
* Varje lager erbjuder en specifik uppsättning funktioner och tjänster, vilket möjliggör modulär utveckling och underhåll.
* Denna arkitektur bidrar till säkerhet genom att isolera olika komponenter och kontrollera tillgången till resurser.
* Att förstå den skiktade arkitekturen för UNIX är avgörande för systemadministratörer och utvecklare att effektivt hantera och utveckla applikationer inom UNIX -miljön.
Obs: Detta är en förenklad översikt, och de faktiska lagren och deras interaktioner kan vara mer komplexa beroende på den specifika UNIX -distributionen.
