Linux

The linux programming interface Part 2

Fundamental Concept

Operasystem được sử dụng với 2 nghĩa:

  1. Để denote tất cả các gói bao gồm của một phần mềm trung tâm quản lý các tài nguyên của máy tính tất cả các công cụ ddi kèm như là command line interpreters, graphical user interfaces, file utilities and editors
  2. Nghĩa hẹp hơn là nói tới phần mềm trung tâm quản lý và cấp phpes nguồn tài nguyên của máy tính (CPU, RAM and devices)

Thuật ngữ Kernel thường được sử dụng như từ đồng nghĩa với operating system cái mà chúng ta nói tới trong cuốn sách này
Mặc dù nó có thể chạy các chương trình trên một máy tính mà không cần kernel, Sự hiện diện của kernel đơn giản hóa việc viết và sử dụng các chương trình khác, và tăng tính mạnh mẽ và khả chuyển có sẵn phục vụ các lập trình viên. The kernel đã làm điều này để cung cấp một lớp phần mềm để quản lý các giới hạn tài nguyên của một máy tính

The Linux kernel excutable có thể tìm thấy ở /boot/vmlinuz, hoặc đâu đó tương tự, Nói về lịch sử, Trước UNIX, the kernel được gọi là unix, Sau UNIX, cái mà đã có virtual memory, được đổi tên thành vmunix, Trên Linux tên này là ánh xạ của tên hệ thống với z thay thế x để nói rằng kernel là một bản compressed executable

Các nhiệm vụ được thực thi bởi kernel:
Process scheduling: Lập lịch tiến trình: Một máy tính có nhiều CPU cái mà thực thi các chỉ thị của các chương trình. Giống UNIX systems, Linux là hệ điều hành preemptive multitasking, Đa tác vụ nghĩa là đa tiến trình (running programs) có thể đồng thời chạy trên bộ nhớ và mỗi các có thể nhận sử dụng CPU. Preemptive nghĩa là các luật để quản lý việc các tiến trình nào được sử dụng CPU và trong bao lâu .

Memory management: Trong khi bộ nhớ máy tính là rất lớn so với 1 2 thế kỉ trước đây, kích cỡ của phần mềm cũng lớn lên tương ứng, vì thế bộ nhớ vật lý (RAM) vẫn là giới hạn và kernel phải chia sẻ chúng cho các tiến trình như một cách công bằng và hiệu quả. Gióng như hầu hết các hệ điều hành hiện đại , Linux sử dụng virtual memory management, một kĩ thuật:

  • Các tiến trình là độc lập với các tiến trình khác và kernel, vì thế một tiến trình không thể đọc và sửa được bộ nhớ của các tiến trình khác hoặc trong kernel
  • Chỉ một phần tiến trình cần giữ memory, hạ thấp bộ nhớ giới hạn của mỗi tiến trình và cho phép nhiều tiến trình cùng giữ trong bộ nhớ RAM. Điều này giúp việc sử dụng dụng CPU,bất kì thời điểm nào cũng có ít nhất một process có mà CPU có thể thực thi
  • Cung cấp một file system: The kernel cung cấp một file system trên đĩa cho phép các file có thể đợc tạo ra, lấy ra, cập nhật và chỉnh sửa trên chúng
  • Tạo và hủy các tiến trình: The kernel có thể tải một chương trình mới vào bộ nhớ, cung cấp cho nó các tài nguyên (như CPU, memory, và access tới các tập tin) cung cấp thứ tự để chạy. Mỗi một tiến trình thực thi xong, kernel sẽ đảm bảo các nguồn tài nguyên nó sử dụng được giải phóng.
  • Truy cập tới thiết bị: Các thiết bị như chuột, màn hình, bàm phím, đĩa cứng, đĩa mềm được đính kèm tới một máy tính cho phép giao tiếp giữa máy tính với các phần khác của thế giới, cho phép vào ra, hoặc cả hai. The kernel cung cấp các chương trình với các interface để chuẩn hóa và đơn giản hóa truy cập tới các thiết bị, trong khi điều chỉnh việc truy cập bởi nhiều tiến trình trên một thiết bị
  • Mạng: The kernel chuyển và nhận các gói tin. Các tác vụ bao gồm việc định tuyến các gói tin tới hệ thống mục tiêu
  • Cung cấp một system call application programming interface (API): Tiến trình có thể yêu cầu kernel thực thi một vài tác vụ bằng cách sử dụng một vài kernel entry points được biến tới như là system calls. The linux system call API là chủ đề chính của cuốn sách này Mục 3.1 sẽ chi tiết các bowsc thực thi khi một tiến trình được thực thi một system call

Ngoài ra thì một hệ điều hành đa người dùng như Linux sẽ cung cấp một vài người dùng trừu tượng như một virtual private computer;
Ví dụ mỗi user có một home directory.

Kernel mode and user mode

Các kiến trúc bộ xử lý điển hình cho phép CPU tổ chức ít nhất 2 mode: user mode và kernel mode (supervisor mode). Chỉ thị phần cứng cho phép chuyển đổi giữa 2 cái. Tương ứng, vùng bộ nhớ ảo có thể đánh dấu một phần user space hoặc kernel space. Khi chạy với user mode, CPU có thể truy cập chỉ bộ nhớ được đánh dấu là user space; Khi chạy trên kernel mode, CPU có thể truy cập tới cả 2 user và kernel memory space.

Một số hành động có thể được thực thi trong kernel mode. Ví dụ việc thực thi dừng hệ thống, truy cập vào …

Process vs kernel views of the system

Trong nhiều công việc lập trình ngày nay, chúng ta đã quen với việc nghĩ về chương trình như cách hướng tiến trình. Tuy nhiên, khi xem nhiều chủ đề tỏng cuốn sách này, nó có thể là hữu dụng khi có một cái nhìn khác, cái nhìn từ kernel. Để làm rõ hơn, chúng ta từ bây giờ sẽ xem xét mọi thư từ cách nhìn process viewpoint và sau đó là kernel viewpoint.

Một chương trình điển hình có rất nhiều tiến trình. Với mỗi tiến có rất nhiều thứ xuất hiện bất đồng bộ. Mỗi một tiến trình thực thi không biết khi nào nó sẽ được làm việc tiếp, vì nó được lập lịch CPU.

Viết tiếp vào đây

Users and Groups

Mỗi user trên hệ thống có một định danh và người dùng phải thuộc về một groups

Tìm thấy trên /etc/passwd
VD: root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
Format: username : encrypted pasword : user id number : user group id: name : home directory : login shell

-rw-r–r– 1 root root 4564 Feb 14 14:08 access.conf
-/d: File hay thư mục
r: read
w: write
x: execute
Owner Group Other

File IO Model

Viết tiếp