gelaagde architectuur van UNIX -besturingssystemen

Het UNIX -besturingssysteem is gebouwd op een gelaagde architectuur, waarbij verschillende functionaliteiten zijn gegroepeerd in verschillende lagen, die elk diensten bieden aan de laag erboven. Dit modulaire ontwerp zorgt voor:

* Duidelijke scheiding van zorgen: Elke laag richt zich op een specifieke set taken, waardoor ontwikkeling en onderhoud gemakkelijker wordt.

* Verhoogde flexibiliteit: Lagen kunnen onafhankelijk worden gewijzigd of vervangen zonder andere delen van het systeem te beïnvloeden.

* Verbeterde beveiliging: Elke laag fungeert als een barrière en voorkomt ongeautoriseerde toegang tot lagere lagen.

Hier is een uitsplitsing van de typische lagen in een Unix-achtig systeem:

1. Hardware -laag:

* Dit is de basis van het systeem en biedt basistoegang tot de bronnen van de computer, zoals de CPU-, Memory-, Storage- en I/O -apparaten.

* Deze laag interageert rechtstreeks met de fysieke hardware en is verantwoordelijk voor taken op laag niveau zoals interruptafhandeling, geheugenbeheer en apparaatstuurprogramma's.

2. Kernellaag:

* De kernel zit bovenop de hardwarelaag en fungeert als de kern van het besturingssysteem.

* Het beheert de bronnen van het systeem, biedt essentiële services zoals procesbeheer, geheugentoewijzing, bestandssysteembeheer en planning en verwerkt systeemoproepen van gebruikersapplicaties.

* De kernel is verantwoordelijk voor het handhaven van beveiligingsbeleid en het waarborgen van de stabiliteit en integriteit van het systeem.

3. Systeemoproeplaag:

* Deze laag biedt een goed gedefinieerde interface voor gebruikersprogramma's om met de kernel te communiceren.

* Hiermee kunnen applicaties specifieke services van de kernel aanvragen via systeemoproepen, waardoor een gecontroleerde en veilige manier voor programma's toegang heeft om toegang te krijgen tot systeembronnen.

4. Shell -laag:

* De shell fungeert als een tolk en biedt een opdrachtregelinterface voor gebruikers om te communiceren met het besturingssysteem.

* Het vertaalt gebruikersopdrachten in systeemaanroepen, voert ze uit en geeft resultaten weer.

* Populaire schelpen zijn onder meer bash, zsh en csh.

5. Gebruikersapplicaties Laag:

* Deze laag omvat alle softwaretoepassingen die op het systeem worden uitgevoerd, van eenvoudige teksteditors tot complexe databasebeheersystemen.

* Ze vertrouwen op de lagere lagen om toegang te krijgen tot systeembronnen en hun taken uit te voeren.

6. Bibliotheken Laag:

* Deze laag biedt vooraf geschreven codemodules die kunnen worden gebruikt door gebruikersapplicaties.

* Deze bibliotheken bieden functionaliteiten zoals invoer/uitvoerafhandeling, netwerken, stringmanipulatie en grafische weergave.

Voorbeeld:

Stel je een gebruiker voor die de opdracht "ls -l" in een terminal typt. Deze opdracht gaat door de volgende lagen:

1. Shell -laag: De shell interpreteert de opdracht en bereidt een systeemaanvraag voor de kernel.

2. Systeemoproeplaag: De shell verzendt het systeemoproep naar de kernel om bestandsinformatie op te halen.

3. kernellaag: De kernel heeft toegang tot het bestandssysteem, haalt de informatie op en stuurt het terug naar de shell.

4. Shell -laag: De shell maakt de gegevens op en geeft deze weer aan de gebruiker.

Key Takeaways:

* De gelaagde architectuur biedt een gestructureerde en georganiseerde manier om een ​​besturingssysteem te ontwerpen en te bouwen.

* Elke laag biedt een specifieke set functionaliteiten en diensten, waardoor modulaire ontwikkeling en onderhoud mogelijk is.

* Deze architectuur draagt ​​bij aan beveiliging door verschillende componenten te isoleren en de toegang tot bronnen te beheersen.

* Inzicht in de gelaagde architectuur van UNIX is cruciaal voor systeembeheerders en ontwikkelaars om applicaties in de UNIX -omgeving efficiënt te beheren en te ontwikkelen.

Opmerking: Dit is een vereenvoudigd overzicht en de werkelijke lagen en hun interacties kunnen complexer zijn, afhankelijk van de specifieke UNIX -verdeling.