Vysvetlite vrstvenú architektúru operačného systému UNIX?

Vrstvená architektúra operačných systémov UNIX

Operačný systém UNIX je postavený na vrstvenej architektúre, kde sú rôzne funkcie zoskupené do rôznych vrstiev, z ktorých každá poskytuje služby pre vrstvu nad ňou. Tento modulárny dizajn umožňuje:

* jasné oddelenie obáv: Každá vrstva sa zameriava na konkrétnu sadu úloh, čo uľahčuje vývoj a údržbu.

* Zvýšená flexibilita: Vrstvy môžu byť upravené alebo nezávisle nahradené bez toho, aby ovplyvnili ďalšie časti systému.

* Vylepšené zabezpečenie: Každá vrstva pôsobí ako bariéra, ktorá bráni neoprávnenému prístupu k nižším vrstvám.

Tu je rozdelenie typických vrstiev v systéme podobnom Unix:

1. Hardvérová vrstva:

* Toto je základ systému, ktorý poskytuje základný prístup k zdrojom počítača, ako sú procesor, pamäť, úložisko a I/O zariadenia.

* Táto vrstva priamo interaguje s fyzickým hardvérom a je zodpovedná za úlohy nízkej úrovne, ako je manipulácia s prerušením, správa pamäte a ovládače zariadení.

2. Vrstva jadra:

* Jadro sedí na vrchole hardvérovej vrstvy a pôsobí ako jadro operačného systému.

* Spravuje zdroje systému, poskytuje základné služby, ako je správa procesov, prideľovanie pamäte, správa systému súborov a plánovanie a spracováva systémové hovory z používateľských aplikácií.

* Jadro je zodpovedné za presadzovanie bezpečnostných politík a za zabezpečenie stability a integrity systému.

3. Vrstva systémového hovoru:

* Táto vrstva poskytuje dobre definované rozhranie pre používateľské programy na interakciu s jadrom.

* Umožňuje aplikáciám požadovať konkrétne služby z jadra prostredníctvom systémových hovorov, čím sa zabezpečuje riadený a bezpečný spôsob prístupu k systémovým zdrojom.

4. Vrstva škrupiny:

* Shell funguje ako tlmočník a poskytuje používateľom rozhranie príkazového riadku, aby mohli interagovať s operačným systémom.

* Prekladá príkazy používateľov do systémových hovorov, vykonáva ich a zobrazuje výsledky.

* Populárne škrupiny zahŕňajú Bash, ZSH a CSH.

5. Vrstva používateľských aplikácií:

* Táto vrstva zahŕňa všetky softvérové ​​aplikácie bežiace v systéme, od jednoduchých textových redaktorov po komplexné systémy správy databáz.

* Spoliehajú sa na spodné vrstvy, aby získali prístup k systémovým zdrojom a vykonávali svoje úlohy.

6. Vrstva knižníc:

* Táto vrstva poskytuje vopred napísané moduly kódu, ktoré môžu používať užívateľské aplikácie.

* Tieto knižnice ponúkajú funkcie, ako je manipulácia s vstupom/výstupom, vytváranie sietí, manipulácia s reťazcami a vykreslenie grafiky.

Príklad:

Predstavte si používateľa, ktorý zadáva príkaz „LS -L“ v termináli. Tento príkaz prechádza nasledujúcimi vrstvami:

1. vrstva shellu: Shell interpretuje príkaz a pripravuje systémové volanie pre jadro.

2. Vrstva systému Systém: Shell odošle systémové volanie na jadro na načítanie informácií o súbore.

3. Vrstva jadra: Jadro pristupuje k systému súborov, načíta informácie a odošle ich späť do škrupiny.

4. vrstva shellu: Shell formátuje údaje a zobrazuje ich používateľovi.

kľúčové cesty:

* Vrstvená architektúra poskytuje štruktúrovaný a organizovaný spôsob navrhovania a vybudovania operačného systému.

* Každá vrstva ponúka špecifickú sadu funkcií a služieb, čo umožňuje modulárny vývoj a údržbu.

* Táto architektúra prispieva k bezpečnosti izoláciou rôznych komponentov a riadením prístupu k zdrojom.

* Pochopenie vrstvenej architektúry UNIX je rozhodujúce pre správcov a vývojárov systému, aby efektívne spravovali a rozvíjali aplikácie v prostredí UNIX.

Poznámka: Toto je zjednodušený prehľad a skutočné vrstvy a ich interakcie môžu byť zložitejšie v závislosti od konkrétnej distribúcie UNIX.

• Predchádzajúca strana: Fungujú príkazy UNIX v systéme Linux? 
• Ďalšia strana: Aký je význam UNIX?