Linux系统结构详解

　　Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统，存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。

　　linux系统一般有4个主要部分：

　　内核、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。部分层次结构如图所示。

　　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，决定着系统的性能和稳定性。

　　Linux内核由如下几部分组成：内存管理、进程管理、设备驱动程序、文件系统和网络管理等。如图：

　　2.linuxshell

　　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。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，是一个命令解释器。另外，shell编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程序与其他应用程序具有同样的效果。

　　目前主要有下列版本的shell。

　　1．BourneShell：是贝尔实验室开发的。

　　2．BASH：是GNU的BourneAgainShell，是GNU操作系统上默认的shell,大部分linux的发行套件使用的都是这种shell。

　　3．KornShell：是对BourneSHell的发展，在大部分内容上与BourneShell兼容。

　　4．CShell：是SUN公司Shell的BSD版本。

　　3.linux文件系统

　　文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT和ISO9660。

　　4.linux应用

　　标准的Linux系统一般都有一套都有称为应用程序的程序集，它包括文本编辑器、编程语言、Xwindow、办公套件、Internet工具和数据库等。

　　5.linux内核参数优化

　　内核参数是用户和系统内核之间交互的一个接口，通过这个接口，用户可以在系统运行的同时动态更新内核配置，而这些内核参数是通过LinuxProc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。

　　当被问到Linux体系结构（就是Linux系统是怎么构成的）时，我们可以参照下图这么回答：从大的方面讲，Linux体系结构可以分为两块：

　　（1）用户空间：用户空间中又包含了，用户的应用程序，C库

　　（2）内核空间：内核空间包括，系统调用，内核，以及与平台架构相关的代码

　　Linux体系结构要分成用户空间和内核空间的原因：

　　1）现代CPU通常都实现了不同的工作模式，

　　以ARM为例：ARM实现了7种工作模式，不同模式下CPU可以执行的指令或者访问的寄存器不同：

　 （1）用户模式usr

    （2）系统模式sys

    （3）管理模式svc

    （4）快速中断fiq

    （5）外部中断irq

    （6）数据访问终止abt

    （7）未定义指令异常

     以X86为例：X86实现了4个不同级别的权限，Ring0—Ring3;Ring0下可以执行特权指令，可以访问IO设备；Ring3则有很多的限制：

　　2）所以，Linux从CPU的角度出发，为了保护内核的安全，把系统分成了2部分；

　　3．用户空间和内核空间是程序执行的两种不同状态，我们可以通过“系统调用”和“硬件中断“来完成用户空间到内核空间的转移

　　4．Linux的内核结构（注意区分LInux体系结构和Linux内核结构）

　　小编结语：

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