Lagvis arkitektur af UNIX -operativsystemer
UNIX -operativsystemet er bygget på en lagdelt arkitektur, hvor forskellige funktionaliteter grupperes i forskellige lag, der hver leverer tjenester til laget over det. Dette modulære design giver mulighed for:
* Klar adskillelse af bekymringer: Hvert lag fokuserer på et specifikt sæt opgaver, hvilket gør udvikling og vedligeholdelse lettere.
* Øget fleksibilitet: Lag kan ændres eller udskiftes uafhængigt uden at påvirke andre dele af systemet.
* Forbedret sikkerhed: Hvert lag fungerer som en barriere, hvilket forhindrer uautoriseret adgang til lavere lag.
Her er en sammenbrud af de typiske lag i et UNIX-lignende system:
1. Hardwarelag:
* Dette er grundlaget for systemet, der giver grundlæggende adgang til computerens ressourcer, såsom CPU, hukommelse, opbevaring og I/O -enheder.
* Dette lag interagerer direkte med den fysiske hardware og er ansvarlig for opgaver på lavt niveau som afbrydelse af håndtering, hukommelsesstyring og enhedsdrivere.
2. Kernelag:
* Kernen sidder på toppen af hardwarelaget og fungerer som kernen i operativsystemet.
* Det administrerer systemets ressourcer, leverer vigtige tjenester som processtyring, hukommelsesallokering, filsystemstyring og planlægning og håndterer systemopkald fra brugerapplikationer.
* Kernen er ansvarlig for at håndhæve sikkerhedspolitikker og sikre systemets stabilitet og integritet.
3. Systemopkaldslag:
* Dette lag giver en veldefineret grænseflade til brugerprogrammer til at interagere med kernen.
* Det giver applikationer mulighed for at anmode om specifikke tjenester fra kernen gennem systemopkald, hvilket sikrer en kontrolleret og sikker måde for programmer at få adgang til systemressourcer.
4. Shell Layer:
* Skallen fungerer som tolk og giver en kommandolinjegrænseflade til brugere at interagere med operativsystemet.
* Det oversætter brugerkommandoer til systemopkald, udfører dem og viser resultater.
* Populære skaller inkluderer Bash, ZSH og CSH.
5. Brugerapplikationslag:
* Dette lag omfatter alle softwareapplikationer, der kører på systemet, fra enkle tekstredaktører til komplekse databasestyringssystemer.
* De er afhængige af de nedre lag for at få adgang til systemressourcer og udføre deres opgaver.
6. Biblioteker Lag:
* Dette lag indeholder forudskrevne kodemoduler, der kan bruges af brugerapplikationer.
* Disse biblioteker tilbyder funktionaliteter som input/outputhåndtering, netværk, strengmanipulation og grafik gengivelse.
Eksempel:
Forestil dig en bruger, der skriver kommandoen "ls -l" i en terminal. Denne kommando gennemgår følgende lag:
1. skallaget: Skallen fortolker kommandoen og forbereder et systemopkald til kernen.
2. Systemopkaldslag: Shell sender systemopkaldet til kernen for at hente filoplysninger.
3. Kernelag: Kernen får adgang til filsystemet, henter oplysningerne og sender den tilbage til skallen.
4. skallaget: Shell formaterer dataene og viser dem til brugeren.
Nøgle takeaways:
* Den lagdelte arkitektur giver en struktureret og organiseret måde at designe og bygge et operativsystem på.
* Hvert lag tilbyder et specifikt sæt funktionaliteter og tjenester, der muliggør modulær udvikling og vedligeholdelse.
* Denne arkitektur bidrager til sikkerhed ved at isolere forskellige komponenter og kontrollere adgangen til ressourcer.
* At forstå den lagdelte arkitektur af UNIX er afgørende for systemadministratorer og udviklere til effektivt at styre og udvikle applikationer inden for UNIX -miljøet.
Bemærk: Dette er en forenklet oversigt, og de faktiske lag og deres interaktioner kan være mere komplekse afhængigt af den specifikke UNIX -distribution.
