Linux,全称GNU/Linux,是一种免费使用和自由传播的类UNIX *** 作系统,其内核由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹于1991年10月5日首次发布,它主要受到Minix和Unix思想的启发,是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的 *** 作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。
主要特性
完全兼容POSIX1.0标准
这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时,就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行,这一点就消除了他们的疑虑。
多用户、多任务
Linux支持多用户,各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利,保证了各用户之间互不影响。多任务则是现代电脑最主要的一个特点,Linux可以使多个程序同时并独立地运行。
Linux 内核设计的理念主要有这几个点:
MutiTask,多任务
SMP,对称多处理
ELF,可执行文件链接格式
Monolithic Kernel,宏内核
MutiTask
MutiTask 的意思是多任务,代表着 Linux 是一个多任务的 *** 作系统。多任务意味着可以有多个任务同时执行,这里的「同时」可以是并发或并行:
对于单核 CPU 时,可以让每个任务执行一小段时间,时间到就切换另外一个任务,从宏观角度看,一段时间内执行了多个任务,这被称为并发。
对于多核 CPU 时,多个任务可以同时被不同核心的 CPU 同时执行,这被称为并行。
SMP
SMP 的意思是对称多处理,代表着每个 CPU 的地位是相等的,对资源的使用权限也是相同的,多个 CPU 共享同一个内存,每个 CPU 都可以访问完整的内存和硬件资源。
这个特点决定了 Linux *** 作系统不会有某个 CPU 单独服务应用程序或内核程序,而是每个程序都可以被分配到任意一个 CPU 上被执行。
ELF
ELF 的意思是可执行文件链接格式,它是 Linux *** 作系统中可执行文件的存储格式
ELF 文件格式
ELF 把文件分成了一个个分段,每一个段都有自己的作用,具体每个段的作用这里就不详细说明了,感兴趣的同学可以去看《程序员的自我修养——链接、装载和库》这本书。
另外,ELF 文件有两种索引,Program header table 中记录了「运行时」所需的段,而 Section header table 记录了二进制文件中各个「段的首地址」。
那 ELF 文件怎么生成的呢?
我们编写的代码,首先通过「编译器」编译成汇编代码,接着通过「汇编器」变成目标代码,也就是目标文件,最后通过「链接器」把多个目标文件以及调用的各种函数库链接起来,形成一个可执行文件,也就是 ELF 文件。
那 ELF 文件是怎么被执行的呢?
执行 ELF 文件的时候,会通过「装载器」把 ELF 文件装载到内存里,CPU 读取内存中宏内核的特征是系统内核的所有模块,比如进程调度、内存管理、文件系统、设备驱动等,都运行在内核态。
不过,Linux 也实现了动态加载内核模块的功能,例如大部分设备驱动是以可加载模块的形式存在的,与内核其他模块解藕,让驱动开发和驱动加载更为方便、灵活。
楼主:Linux 是一个开放自由的 *** 作系统内核,具有一些鲜明特点如下: (1) Linux 是一个一体化内核; 注:“一体化内核”是也称“宏内核”,是相对于“微内核”而言的。几乎所有的嵌入式和实时系统都采用微内核,如 VxWorks、uC/OS-II、PSOS 等。 (2) 可移植性强。尽管 Linus 最初只为在 X86 PC 上实现一个“类 UNIX”,后来随着加入者的努力,Linux 目前已经成为支持硬件平台最广泛的 *** 作系统; 注:目前已经在 X86、IA64、ARM、MIPS、AVR32、M68K、S390、Blackfin、M32R等众多架构处理器上运行。 (3) 是一个可裁剪 *** 作系统内核。Linux 极具伸缩性,内核可以任意裁剪,可以大至几十或者上百兆,可以小至几百 K,运行的设备从超级计算机、大型服务器到小型嵌入式系统、掌上移动设备或者嵌入式模块,都可以运行; (4) 模块化。Linux 内核采用模块化设计,很多功能模块都可以编译为模块,可以在内核运行中动态加载/卸载而无需重启系统;欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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