第10章 Linux操作系统VIP免费

第10章Linux操作系统Linux内核设计Linux系统的启动与初始化Linux进程管理Linux内存管理Linux文件管理Linux设备管理第10章Linux操作系统本章要点本章要点10.1Linux内核设计Linux的设计目标清晰性兼容性可移植性健壮性和安全性高速性微内核与单内核微内核的优点有：方便移植便于维护便于对内核裁剪单内核单内核的好处是简单，便于理解和实现。单内核的缺点不利于移植和维护。Linux的内核类型Linux继承了Unix的风格，将整个操作系统看作一个大的程序，属于单内核的风格。Linux在单内核设计的基础上加入了微内核的设计观念，形成了特有的模块机制。Linux被组织成一组相对独立的块，称作可加载模块（loadablemodule）。Linux可加载模块有两个基本点重要特征：动态链接模块分层Linux内核结构应用程序接口硬件I/O管理系统调用接口虚拟内存虚拟文件系统进程调度进程通信驱动程序内核10.2Linux系统的启动与初始化加电或复位BIOS的启动BootLoader操作系统初始化初始化系统系统加电和复位BIOS启动加电自检。（测系统中的硬件设备。BIOS从软盘或硬盘读入BootLoader。并将系统的控制权交给BootLoader。BootLoader操作系统的初始化Setup.SHead.S初始化内核INIT进程init是一个非常特殊的进程，它是内核运行的第一个进程，它要负责触发其它必需的进程以使系统作为一个整体进入可用状态。init是系统中所有进程的祖先。由于idle进程已经占据了进程ID号0，inti就被赋值为下一个可用的进程标识符1。10.3Linux进程管理Linux中的进程与线程Linux中的进程仍然保留着传统的意义，它包括四个要素：内存空间的正文段内存空间数据段task_struct结构——进程控制块系统堆栈Linux中的线程模型是一种一对一模型因为线程已经被处理成进程的一个特例，而不是那种一对多模式下的包含与被包含的关系。同时进程和线程概念也就不是那么严格，线程可以产生新的进程，是进程还是线程，在某个阶段也不是很明确的划定，要根据上下文来理解。进程的状态运行态不可中断等待可中断等待时间片到未申请到所需资源僵死态挂起态进程终止就绪态进程调度未申请到所需资源所需资源被满足所需资源被满足进程被挂起被唤醒进程的的优先级Linux系统的调度优先级有三种：静态优先级动态优先级实时优先级进程与线程的创建与撤消进程与线程的创建fork()vfork()clone()进程与线程的撤消exit()进程调度进程切换方式主动自愿方式非主动方式进程的切换的动作switch_mm()switch_to()3．进程调度流程进程调度schedule()进程通信管道（pipe）及有名管道（namedpipe）信号（signal）消息队列（message）信号量（semaphore）共享内存套接字（sockets）10.4Linux内存管理虚拟内存管理内存管理单元（MMU）页目录、页表和快表页表项物理内存管理页面分配程序页面置换页面调入页面错误写拷贝10.5Linux文件管理Linux支持的文件系统MINIXEXTXIAFSEXT2SYSTEMVNFSISO9660/PROCMSDOSUMSDOSVFATNTFSHPFS虚拟文件系统进程管理子系统网络子系统VFSMINIXEXT2MS-DOS设备缓冲区设备驱动程序内存管理子系统进程通信子系统逻辑文件系统内核子系统文件系统的安装与卸载文件系统的注册文件系统的安装文件系统的卸载EXT2逻辑文件系统EXT2是Linux支持的逻辑文件系统之一，也是当前Linux文件系统的标准。逻辑块：逻辑文件系统操作的基本单位是逻辑块，逻辑块的大小一般是物理块大小的整数倍。片（fragment）：片也是一个逻辑空间中的概念，其大小在1KB~4KB之间，片的大小总是小于逻辑块的大小。物理块：磁盘块的大小。EXT2的磁盘布局引导块块组0块组1…块组n超级块组描述符块位图索引结点位图索引结点表数据区EXT2的目录目录是一个特殊的文件：它是由结构ext2_dir_entry组成的列表。目录中有文件和子目录，目录中的每一项对应一个ext2_dir_entry结构，其中包括：索引结点号、目录项长度、文件名长度和文件名。索引结点：系统通过索引结点号可以找到文件或目录文件所在...