Linux系统组成

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    任何一台计算机而言，其内存以及其它资源都是有限的。为了让有限的物理内存满为了支持多个用户使用内存，有时会出现可用内存被消耗光的情况。由于这个原因进程实际是某特定应用程序的一个运行实体。在Linux系统中，能够同时运行进程调度控制进程对cpu的访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选和DOS等操作系统不同，Linux操作系统中单独的文件系统并不是由驱动器设备驱动程序是Linux内核的主要部分。和操作系统的其它部分类似，设备驱提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种标准的Linux系统一般都有一套都有称为应用程序的程序集，它包括文本编辑内核参数是用户和系统内核之间交互的一个接口，通过这个接口，用户可以在系统




Linux系統一般有4个主要部分：
内核、shell、文件系统和應用程序。内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以運行程序、管理文件并使用系统.
1. linux内核

内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统，决定著系統的性能和稳定性。
       Linux 内核由如下幾部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。
1. 内存管理
任何一台計算机而言，其內存以及其它资源都是有限的。为了让有限的物理内存满足应用程序对内存的大需求量，Linux  采用了称为“虚拟内存”的内存管理方式。Linux  将内存划分为容易处理的“內存頁”（对于大部分体系結构来說都是 4KB）。Linux 包括了管理可用內存的方式，以及物理和虚拟映射所使用的硬件机制。
为了支持多個用户使用内存，有時会出现可用內存被消耗光的情况。由于这個原因，页面可以移出内存并放入磁盘中。这個過程称为交换，因为頁面会被从内存交换到硬盤上。内存管理的源代码可以在 ./linux/mm 中找到。
2 .进程管理

进程实际是某特定应用程序的一个运行实體。在 Linux  系統中，能够同时运行多個进程，Linux  通过在短的时间間隔内輪流运行这些進程而实现“多任務”。這一短的時间间隔称為“时间片”，让进程轮流运行的方法称为“进程调度” ，完成调度的程序称为调度程序。

进程調度控制進程对cpu的访问。当需要選擇下一个进程运行时，由調度程序选擇最值得运行的进程。可運行进程实際上是仅等待CPU资源的进程，如果某个进程在等待其它资源，则該进程是不可運行进程。Linux使用了比较简单的基于优先级的進程調度算法选擇新的進程。
3. 文件系统
       和 DOS 等操作系统不同，Linux 操作系统中单獨的文件系统并不是由驱动器號或驱動器名称（如 A:  或 C:  等）来标识的。相反，和 UNIX  操作系統一樣，Linux 操作系统将独立的文件系统组合成了一个層次化的树形结構，并且由一个單独的实體代表這一文件系统。Linux  将新的文件系统通過一個称为“掛装”或“挂上”的操作将其挂装到某个目录上，从而让不同的文件系统结合成為一个整体。Linux  操作系统的一个重要特点是它支持許多不同类型的文件系统。Linux 中最普遍使用的文件系統是 Ext2，它也是 Linux  土生土长的文件系统。但 Linux  也能够支持 FAT、VFAT、FAT32、MINIX 等不同类型的文件系统，从而可以方便地和其它操作系统交換数据。由于 Linux  支持許多不同的文件系统，并且将它们组织成了一个统一的虚拟文件系統.


4. 设备驱动程序
      设备驱动程序是 Linux  内核的主要部分。和操作系统的其它部分类似，設備驱动程序运行在高特权级的处理器環境中，从而可以直接对硬件进行操作，但正因为如此，任何一個设備驱动程序的错误都可能導致操作系统的崩溃。设备驱动程序实際控制操作系统和硬件设備之间的交互。设备驱动程序提供一組操作系统可理解的抽象接口完成和操作系统之間的交互，而与硬件相關的具體操作细节由设备驱动程序完成。一般而言，设备驱动程序和设备
的控制芯片有关，例如，如果計算机硬盘是 SCSI  硬盤，则需要使用 SCSI  驱动程序，而不是 IDE 驅動程序。

5.网络接口（NET）   
       提供了对各种網络标准的存取和各种网络硬件的支持。网络接口可分为网络协议和网络驱动程序。網絡協議部分负责实現每一種可能的网络传輸协議。眾所周知，TCP/IP  协议是 Internet  的标准协議，同时也是事实上的工业标准。Linux  的网絡實现支持 BSD 套接字，支持全部的TCP/IP協议。Linux內核的网络部分由BSD套接字、网絡协议層和网络设备驱动程序组成。
    網络設備驅动程序负責与硬件设备通讯，每一种可能的硬件设備都有相应的设备驱動程序。
2 . linux shell
shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用戶输入的命令并把它送入内核去执行，是一个命令解釋器。另外，shell編程语言具有普通编程语言的很多特点，用这种编程语言编写的shell程序与其他應用程序具有同样的效果。
3 . linux 文件系统
文件系统是文件存放在磁盘等存儲设備上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、 EXT3、 FAT、 FAT32、 VFAT和ISO9660。
3.1 文件类型
Linux下面的文件类型主要有：
1) 普通文件：C语言元代码、SHELL脚本、二进制的可执行文件等。分为純文本和二进制。
2) 目錄文件：目录，存储文件的唯一地方。
3) 鏈接文件：指向同一個文件或目录的的文件。
4) 设备文件：与系统外设相關的，通常在/dev下面。分為块设备和字符设备。
5）管道(fifo)文件 :  提供進程建通信的一種方式
6）套接字(socket) 文件： 该文件类型与网絡通信有关
可以通过ls –l, file, stat几个命令來查看文件的類型等相关信息。
4. linux 應用
标准的Linux系統一般都有一套都有称為应用程序的程序集，它包括文本编辑器、编程語言、X Window、办公套件、Internet工具和数据库等。


4.1 linux内核参數优化
内核参数是用户和系统内核之间交互的一个接口，通过這个接口，用户可以在系统运行的同時动态更新內核配置，而這些內核参数是通过Linux Proc文件系统存在的。因此，可以通过调整Proc文件系统达到优化Linux性能的目的。