操作系统 - Linux

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  简述

  Linux是UNIX操作系统的流行版本之一。它是开源的，因为它的源代码是免费提供的。它可以免费使用。Linux 的设计考虑了 UNIX 兼容性。它的功能列表与 UNIX 非常相似。
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  Linux系统的组件

  Linux 操作系统主要包含三个组件

  • 内核− 内核是Linux 的核心部分。它负责这个操作系统的所有主要活动。它由各种模块组成，并直接与底层硬件交互。内核提供了所需的抽象来向系统或应用程序隐藏低级硬件细节。
  • 系统库− 系统库是应用程序或系统实用程序访问内核功能的特殊功能或程序。这些库实现了操作系统的大部分功能，并且不需要内核模块的代码访问权限。
  • 系统实用程序− 系统实用程序负责执行专门的、个人级别的任务。

  
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  内核模式与用户模式

  内核组件代码以一种特殊的特权模式执行，称为kernel mode可以完全访问计算机的所有资源。此代码代表单个进程，在单个地址空间中执行，不需要任何上下文切换，因此非常高效和快速。内核运行每个进程并为进程提供系统服务，为进程提供对硬件的受保护访问。

  不需要在内核模式下运行的支持代码在系统库中。用户程序和其他系统程序在User Mode它无法访问系统硬件和内核代码。用户程序/实用程序使用系统库来访问内核函数以获取系统的低级任务。
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  基本功能

  以下是 Linux 操作系统的一些重要特性。

  • 可移植性− 可移植性意味着软件可以以相同的方式在不同类型的硬件上运行。Linux 内核和应用程序支持在任何类型的硬件平台上安装。
  • 开源− Linux 源代码是免费提供的，它是基于社区的开发项目。多个团队协同工作以增强 Linux 操作系统的能力，并且它在不断发展。
  • 多用户− Linux 是一个多用户系统，意味着多个用户可以同时访问内存/内存/应用程序等系统资源。
  • 多进程− Linux 是一个多道程序系统，意味着多个应用程序可以同时运行。
  • 分层文件系统− Linux 提供了一种标准的文件结构，其中排列了系统文件/用户文件。
  • Shell− Linux 提供了一个特殊的解释程序，可以用来执行操作系统的命令。它可以用来做各种类型的操作，调用应用程序。等等
  • 安全− Linux 使用诸如密码保护/对特定文件的受控访问/数据加密等身份验证功能提供用户安全。
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  架构

  下图显示了 Linux 系统的架构 -

  

  Linux 系统的架构由以下几层组成 -

  • Hardware layer− 硬件包括所有外围设备（RAM/HDD/CPU 等）。
  • Kernel− 它是操作系统的核心组件，直接与硬件交互，为上层组件提供底层服务。
  • Shell− 内核接口，向用户隐藏内核功能的复杂性。shell 从用户那里获取命令并执行内核的功能。
  • Utilities− 为用户提供操作系统大部分功能的实用程序。