Unix 是 Linux 嗎?
Unix不是Linux,Unix是20世紀70年代初出現的一個作業系統,除了作為網路作業系統之外,還可以作為單機作業系統使用,而Linux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX作業系統,它主要受到Minix和Unix思想的啟發。
Unix 功能模組
作業系統要管理電腦系統的硬體資源和軟體資源,以便為使用者所使用。硬體資源一般指CPU(中央處理機)、記憶體(記憶體及外存)、外部設備等。軟體資源是指系統程式和數據,即作業系統、系統實用程式及應用軟體,以及使用者的程式和數據,它們都以檔案的方式存放在記憶體中。作業系統由若干個功能模組有機地聯繫在一一起,協調地進行工作。這些模組是:處理機和進程管理模組、儲存管理模組、設備管理模組、檔案系統和使用者介面。
處理機和進程管理模組
由於處理機(CPU)是電腦中關鍵的資源,進程的執行與CPU密切相關,因此處理機和進程管理模組可簡稱為進程管理模組。我們把確定哪些作業將調入記憶體運行和完成運行後撤出記憶體的工作稱為作業調度。把如何控制一個作業在運作階段的三個狀態間的轉換稱為行程調度。因而,如何充分發揮資源的使用率,使回應時間短,使各用戶作業等待執行的時間最短,是製訂對應的作業調度演算法和進程調度演算法的原則。只是在不同的作業系統中,對以上目標有不同的重點,因而調度演算法也就有所不同。
儲存管理模組
儲存管理是對作業從進入就緒狀態起到運行結束之間所使用的記憶體(包括記憶體和外存)進行管理。可以將儲存管理模組的任務分為儲存分配、位址映射和儲存保護3部分。
儲存分配
一個程式在編譯和連結後,得到一個稱為記憶體映像的檔案。該檔案描述了這個程式在運行時所需要的記憶體大小,其中包括程式碼和資料區的位址。這些位址稱為邏輯位址,並以首位址0為參考位址。每當一個作業調入內存,進入就緒狀態,存儲管理模組就要根據可利用的內存空間與作業所需的內存兩者進行計算,給該作業分配相應的內存空間。
位址對映
將一個作業裝入內存,表示一個行程將會被建立。儲存管理模組會把該作業的映像檔首地址(為零)對準記憶體中進程的首地址。這個行程的首位址或起始位址是記憶體中的實體位址,稱為偏移量(offset)。映像檔的邏輯位址加上偏移量,得到記憶體中的位址值皆為實體位址。計算邏輯位址到實體位址的轉換工作稱為位址對映。映像中所有的邏輯位址都可轉換為實體位址。 [2]
記憶體保護
記憶體空間總是被若干個程序分享,其中包含作業系統本身要常駐在記憶體中的那一部分。記憶體保護的任務是記憶體空間中已劃分出的區域,知道它們各屬於哪些進程,並且知道每個進程有權存取的區域。每當一個進程執行過程中需要存取某個位址時,儲存管理模組就要檢查一下這個進程是否有權限存取這個實體位址。通常,每個進程在記憶體中的區域是該進程可以存取的合法位址。如果存取的位址落在該進程的區域之外,即產生了非法存取。一旦遇到非法訪問,記憶體保護就要拒絕訪問,並進行出錯處理。
設備管理模組
外部設備包含檔案儲存介質,例如磁碟、磁帶、光碟等輸入輸出設備,例如字元終端機、圖形終端機、各種印表機、繪圖機、顯示器等;以及專用的輸入輸出設備,例如資料擷取儀、影像攝入裝置、音訊輸入輸出設備等。
設備管理模組的任務是為使用者提供方便和統一的介面,並根據作業對設備的申請,合理地分配這些資源,根據設備的性能和作用對設備分類,再用不同的驅動程式去驅動這些設備工作,以提高設備的效率。
檔案系統
檔案系統可稱為資訊管理模組,或檔案管理模組,主要負責軟體資源的管理。所有的軟體資源都以文件的形式存放在儲存媒體中,並以文件為單位,在電腦中傳遞訊息。因此,文件被定義為一組相關資訊元素的集合。所有的檔案在電腦中形成一個檔案系統,雖然與作業系統的一個管理模組同名,但是由於它們出現的場合及上下文不同,通常是可以區分的。
使用者介面
使用者介面(user interface)又稱為使用者介面。使用者透過使用者介面使用作業系統。良好的用戶介面將使用戶感覺到作業系統的友好和方便。使用者介面通常包括作業控制語言、操作語言和系統呼叫。
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