Linux操作系统起源

操作系统的起源

0.1.详述操作系统的构成（按图分析）

答：

1. 操作系统由底层的kernel space（内核空间）和顶层的user space（用户空间）组成。
2. **kernel space（内核空间）**又由主要由LINUX内核与调度程序（scheduler），驱动程序（drivers），安全（security），网络（networking）构成。
   1. **调度程序（scheduler）：**操作系统的职能之一，主要是对处理机进行管理。为了提高CPU的利用率而采用多道程序技术。通过进程管理来协调多道程序之间的关系，使CPU得到充分的利用。
   2. **驱动程序（drivers）：**是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。相当于硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。比作“ 硬件的灵魂”、“硬件的主宰”、和“硬件和系统之间的桥梁”。
   3. 安全（security）

      国际标准化委员会的定义是"为数据处理系统和采取的技术的和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改、显露。"

      中国公安部计算机管理监察司的定义是"计算机安全是指计算机资产安全，即计算机信息系统资源和信息资源不受自然和人为有害因素的威胁和危害。"

   4. 网络（networking）：是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。
3. **user space（用户空间）**又由libraries（库函数）,system daemons（系统守护程序），shells（壳，系统用户界面），tools（工具）构成。他们有着shared libraries（共享库），这些用户应用程序（数据库、网络、网络工具等）可以通过共享库进行数据的共享。
   1. libraries（库函数）：把函数放到库里，供别人使用的一种方式。
   2. system daemons（系统守护程序）：守护进程是在后台运行不受终端控制的进程（如输入、输出等），一般的网络服务都是以守护进程的方式运行。
   3. shells：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。

0.2.简述Linux内核功能

答：

• 内存管理

  1）linux采用“虚拟内存”的内存管理模式

  2）Linux 将内存划分为容易处理的“内存页”（对于大部分体系结构来说都是 4KB）

  3）Linux 提供了对 4KB 缓冲区的抽象，用 4KB 缓冲区为基数，然后从中分配结构，并跟踪内存

  页使用情况，可根据系统需要来动态调整内存使用

  4）为了支持多个用户使用内存，防止内存被消耗光，页面可以移出内存并放入磁盘中，这个过

  程称为交换

• 进程管理

  1）进程实际是某特定应用程序的一个运行实体

  2）能够同时运行多个进程，Linux 通过在短的时间间隔（时间片）内轮流运行这些进程而实现

  “多任务”

  3）让进程轮流运行的方法称为“进程调度” ，完成调度的程序称为调度程序，

  4）进程调度控制进程对CPU的访问，由调度程序选择最值得运行的进程

  5）通过多任务机制，每个进程可认为只有自己独占计算机，每个进程有自己单独的地址空间，

  并且只能由这一进程访问，操作系统还提供进程间的通讯机制来帮助完成综合两个程序功能的任务

  6）内核通过 SCI 提供了一个应用程序编程接口（API）来创建一个新进程，停止进程，并在它们

  之间进行通信和同步

• 驱动管理

  1）设备驱动程序是 Linux 内核的主要部分，它实际控制操作系统和硬件设备之间的交互

  2）设备驱动程序运行在高特权级的处理器环境中，从而可以直接对硬件进行操作，任何一个设

  备驱动程序的错误都可能导致操作系统的崩溃

  3）设备驱动程序和设备的控制芯片有关

• 文件系统管理

  1）Linux 操作系统将独立的文件系统组合成了一个层次化的树形结构，并且由一个单独的实体

  代表这一文件系统

  2）“挂载”‘卸载’：将新的文件系统挂装到某个目录上

  3）Linux支持许多不同类型的文件系统

  4）虚拟文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序，逻辑文件系统指Linux所支持的文件系

  统，如ext2,fat等，设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块

  5）VFS提供了多达数十种不同的文件系统，在用户和文件系统之间提供了一个交换层

  4）VFS提供了多达数十种不同的文件系统，在用户和文件系统之间提供了一个交换层

• 网络管理

  1）网络接口提供了对各种网络标准的存取和各种网络硬件的支持

  2）网络接口可分为网络协议和网络驱动程序，网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协

  议

  3）Linux 的网络实现支持 BSD 套接字，支持全部的TCP/IP协议，Linux内核的网络部分由BSD

  套接字、网络协议层和网络设备驱动程序组成

0.3.常用的Linux发行版本有哪些，有哪些特点

答：

常用的大致分为两类：

商业公司维护的发行版本，以著名的 Red Hat 为代表；

社区组织维护的发行版本，以 Debian 为代表。

发行版本	特点
ubuntu	流行的桌面Linux发行版。朝着发展一种**“易用和免费”**的桌面操作系统做出了极大的努力和贡献，能够与市场上任何一款个人操作系统相竞争。Ubuntu的优势是固定的发布周期和支持期限、易于初学者学习、具有丰富的文档。
SUSE	拥有让用户满意的漂亮的桌面环境，优秀的系统管理工具，同时为那些购买盒装版的用户提供最好的印刷品与任何可用的文档。
CentOS	可靠的服务器发行版。是一个重新编译可安装的Red Hat Enterprise Linux(RHEL)代码，并提供及时的安全更新的所有套装软件升级为目标的社区项目。目前很多互联网企业在用的发行版本。
Red Hat	培训、学习、应用、知名度比较高的Linux发行版本。对硬件兼容性来说也比较不错，版本更新很快，对新硬件和新技术支持较好。Red Hat的开放源码模式提供跨物理、虚拟和云端环境的企业运算解决方案，以帮助企业降低成本并提升效能、稳定性与安全性。
Debian	优势是非常稳定、拥有卓越的质量控制、超过20,000数量的软件、比任何其他的Linux发行支持更多的处理器架构。

开放源码模式提供跨物理、虚拟和云端环境的企业运算解决方案，以帮助企业降低成本并提升效能、稳定性与安全性。 |

| Debian | 优势是非常稳定、拥有卓越的质量控制、超过20,000数量的软件、比任何其他的Linux发行支持更多的处理器架构。 |