Laget arkitektur av UNIX -operativsystemer

UNIX -operativsystemet er bygget på en lagdelt arkitektur, der forskjellige funksjonaliteter er gruppert i distinkte lag, som hver leverer tjenester til laget over det. Denne modulære designen gir mulighet for:

* klar separasjon av bekymringer: Hvert lag fokuserer på et spesifikt sett med oppgaver, noe som gjør utvikling og vedlikehold enklere.

* Økt fleksibilitet: Lag kan endres eller erstattes uavhengig uten å påvirke andre deler av systemet.

* Forbedret sikkerhet: Hvert lag fungerer som en barriere, og forhindrer uautorisert tilgang til lavere lag.

Her er en oversikt over de typiske lagene i et UNIX-lignende system:

1. Maskinvarelag:

* Dette er grunnlaget for systemet, og gir grunnleggende tilgang til datamaskinens ressurser, for eksempel CPU, minne, lagring og I/O -enheter.

* Dette laget samhandler direkte med den fysiske maskinvaren og er ansvarlig for oppgaver på lavt nivå som avbruddshåndtering, minnestyring og enhetsdrivere.

2. Kernellag:

* Kjernen sitter på toppen av maskinvarelaget og fungerer som kjernen i operativsystemet.

* Den administrerer systemets ressurser, tilbyr viktige tjenester som prosessstyring, minnetildeling, filsystemstyring og planlegging og håndterer systemanrop fra brukerapplikasjoner.

* Kjernen er ansvarlig for å håndheve sikkerhetspolitikk og sikre systemets stabilitet og integritet.

3. Systemanrop:

* Dette laget gir et veldefinert grensesnitt for brukerprogrammer for å samhandle med kjernen.

* Det lar applikasjoner be om spesifikke tjenester fra kjernen gjennom systemanrop, og sikre en kontrollert og sikker måte for programmer å få tilgang til systemressurser.

4. Skalllag:

* Skallet fungerer som en tolk, og gir et kommandolinjegrensesnitt for brukere å samhandle med operativsystemet.

* Den oversetter brukerkommandoer til systemanrop, utfører dem og viser resultater.

* Populære skjell inkluderer Bash, ZSH og CSH.

5. Brukerapplikasjoner Lag:

* Dette laget omfatter alle programvareapplikasjonene som kjører på systemet, fra enkle tekstredaktører til komplekse databasestyringssystemer.

* De er avhengige av de nedre lagene for å få tilgang til systemressurser og utføre oppgavene sine.

6. Biblioteker lag:

* Dette laget inneholder forhåndsskrevne kodemoduler som kan brukes av brukerapplikasjoner.

* Disse bibliotekene tilbyr funksjonaliteter som input/outputhåndtering, nettverk, strengmanipulering og grafikkgjengivelse.

Eksempel:

Se for deg en bruker som skriver kommandoen "ls -l" i en terminal. Denne kommandoen går gjennom følgende lag:

1. skalllag: Skallet tolker kommandoen og utarbeider et systemanrop for kjernen.

2. Systemanropslag: Skallet sender systemanropet til kjernen for å hente filinformasjon.

3. kjernelag: Kjernen får tilgang til filsystemet, henter informasjonen og sender den tilbake til skallet.

4. skalllag: Skallet formaterer dataene og viser dem til brukeren.

nøkkel takeaways:

* Den lagdelte arkitekturen gir en strukturert og organisert måte å designe og bygge et operativsystem.

* Hvert lag tilbyr et spesifikt sett med funksjonaliteter og tjenester, noe som gir mulighet for modulær utvikling og vedlikehold.

* Denne arkitekturen bidrar til sikkerhet ved å isolere forskjellige komponenter og kontrollere tilgang til ressurser.

* Å forstå den lagdelte arkitekturen til UNIX er avgjørende for systemadministratorer og utviklere å effektivt administrere og utvikle applikasjoner innen UNIX -miljøet.

Merk: Dette er en forenklet oversikt, og de faktiske lagene og deres interaksjoner kan være mer komplekse avhengig av den spesifikke UNIX -distribusjonen.