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linux結構的構架

發布時間:2023-08-18 00:04:41

『壹』 linux系統一般由哪4個部分組成

linux系統由硬體系統、系統核心、用戶環境、應用程序組成。Linux全稱GNU/Linux,是一種回免費使用和自由答傳播的類UNIX操作系統。

其內核由林納斯·本納第克特·托瓦茲於1991年10月5日首次發布,它主要受到Minix和Unix思想的啟發,是一個基於POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。

(1)linux結構的構架擴展閱讀:

優點

1、Linux由眾多微內核組成,其源代碼完全開源;

2、Linux繼承了Unix的特性,具有非常強大的網路功能,其支持所有的網際網路協議,包括TCP/IPv4、TCP/IPv6和鏈路層拓撲程序等,且可以利用Unix的網路特性開發出新的協議棧。

3、Linux系統工具鏈完整,簡單操作就可以配置出合適的開發環境,可以簡化開發過程,減少開發中模擬工具的障礙,使系統具有較強的移植性;

『貳』 Linux操作系統的結構

Linux作為一個實時操作系統,具有高效的I/O管理能力,能夠處理和存儲控制系統所需的大量數據。Linux操作系統的結構一般由Linux內核、命令解釋器(Shell)、文件系統以及應用程序四大部分構成。

『叄』 linux驅動程序結構框架及工作原理分別是什麼

一、Linux device driver 的概念x0dx0ax0dx0a系統調用是操作系統內核和應用程序之間的介面,設備驅動程序是操作系統內核和機器硬體之間的介面。設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節,這樣在應用程序看來,硬體設備只是一個設備文件,應用程序可以象操作普通文件一樣對硬體設備進行操作。設備驅動程序是內核的一部分,它完成以下的功能:x0dx0ax0dx0a1、對設備初始化和釋放;x0dx0ax0dx0a2、把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據;x0dx0ax0dx0a3、讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據;x0dx0ax0dx0a4、檢測和處理設備出現的錯誤。x0dx0ax0dx0a在Linux操作系統下有三類主要的設備文件類型,一是字元設備,二是塊設備,三是網路設備。字元設備和塊設備的主要區別是:在對字元設備發出讀/寫請求時,實際的硬體I/O一般就緊接著發生了,塊設備則不然,它利用一塊系統內存作緩沖區,當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求,就返回請求的數據,如果不能,就調用請求函數來進行實際的I/O操作。塊設備是主要針對磁碟等慢速設備設計的,以免耗費過多的CPU時間來等待。x0dx0ax0dx0a已經提到,用戶進程是通過設備文件來與實際的硬體打交道。每個設備文件都都有其文件屬性(c/b),表示是字元設備還是塊設備?另外每個文件都有兩個設備號,第一個是主設備號,標識驅動程序,第二個是從設備號,標識使用同一個設備驅動程序的不同的硬體設備,比如有兩個軟盤,就可以用從設備號來區分他們。設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號一致,否則用戶進程將無法訪問到驅動程序。x0dx0ax0dx0a最後必須提到的是,在用戶進程調用驅動程序時,系統進入核心態,這時不再是搶先式調度。也就是說,系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他的工作。如果你的驅動程序陷入死循環,不幸的是你只有重新啟動機器了,然後就是漫長的fsck。x0dx0ax0dx0a二、實例剖析x0dx0ax0dx0a我們來寫一個最簡單的字元設備驅動程序。雖然它什麼也不做,但是通過它可以了解Linux的設備驅動程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機器,你就會獲得一個真正的設備驅動程序。x0dx0ax0dx0a由於用戶進程是通過設備文件同硬體打交道,對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統調用,如 open,read,write,close?, 注意,不是fopen, fread,但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數據結構:x0dx0ax0dx0aSTruct file_operatiONs {x0dx0ax0dx0aint (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);x0dx0ax0dx0aint (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);x0dx0ax0dx0aint (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);x0dx0ax0dx0aint (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);x0dx0ax0dx0aint (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);x0dx0ax0dx0aint (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long);x0dx0ax0dx0aint (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);x0dx0ax0dx0aint (*open) (struct inode * ,struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*release) (struct inode * ,struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*fsync) (struct inode * ,struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);x0dx0ax0dx0aint (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*revalidate) (dev_t dev);x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a這個結構的每一個成員的名字都對應著一個系統調用。用戶進程利用系統調用在對設備文件進行諸如read/write操作時,系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序,然後讀取這個數據結構相應的函數指針,接著把控制權交給該函數。這是linux的設備驅動程序工作的基本原理。既然是這樣,則編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數,並填充file_operations的各個域。x0dx0ax0dx0a下面就開始寫子程序。x0dx0ax0dx0a#include 基本的類型定義x0dx0ax0dx0a#include 文件系統使用相關的頭文件x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0aunsigned int test_major = 0;x0dx0ax0dx0astatic int read_test(struct inode *inode,struct file *file,char *buf,int count)x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aint left; 用戶空間和內核空間x0dx0ax0dx0aif (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT )x0dx0ax0dx0areturn -EFAULT;x0dx0ax0dx0afor(left = count ; left > 0 ; left--)x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0a__put_user(1,buf,1);x0dx0ax0dx0abuf++;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0areturn count;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a這個函數是為read調用准備的。當調用read時,read_test()被調用,它把用戶的緩沖區全部寫1。buf 是read調用的一個參數。它是用戶進程空間的一個地址。但是在read_test被調用時,系統進入核心態。所以不能使用buf這個地址,必須用__put_user(),這是kernel提供的一個函數,用於向用戶傳送數據。另外還有很多類似功能的函數。請參考,在向用戶空間拷貝數據之前,必須驗證buf是否可用。這就用到函數verify_area。為了驗證BUF是否可以用。x0dx0ax0dx0astatic int write_test(struct inode *inode,struct file *file,const char *buf,int count)x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0areturn count;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0astatic int open_test(struct inode *inode,struct file *file )x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aMOD_INC_USE_COUNT; 模塊計數加以,表示當前內核有個設備載入內核當中去x0dx0ax0dx0areturn 0;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0astatic void release_test(struct inode *inode,struct file *file )x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aMOD_DEC_USE_COUNT;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a這幾個函數都是空操作。實際調用發生時什麼也不做,他們僅僅為下面的結構提供函數指針。x0dx0ax0dx0astruct file_operations test_fops = {?x0dx0ax0dx0aread_test,x0dx0ax0dx0awrite_test,x0dx0ax0dx0aopen_test,x0dx0ax0dx0arelease_test,x0dx0ax0dx0a};x0dx0ax0dx0a設備驅動程序的主體可以說是寫好了。現在要把驅動程序嵌入內核。驅動程序可以按照兩種方式編譯。一種是編譯進kernel,另一種是編譯成模塊(moles),如果編譯進內核的話,會增加內核的大小,還要改動內核的源文件,而且不能動態的卸載,不利於調試,所以推薦使用模塊方式。x0dx0ax0dx0aint init_mole(void)x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aint result;x0dx0ax0dx0aresult = register_chrdev(0, "test", &test_fops); 對設備操作的整個介面x0dx0ax0dx0aif (result < 0) {x0dx0ax0dx0aprintk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");x0dx0ax0dx0areturn result;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0aif (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */x0dx0ax0dx0areturn 0;x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a在用insmod命令將編譯好的模塊調入內存時,init_mole 函數被調用。在這里,init_mole只做了一件事,就是向系統的字元設備表登記了一個字元設備。register_chrdev需要三個參數,參數一是希望獲得的設備號,如果是零的話,系統將選擇一個沒有被佔用的設備號返回。參數二是設備文件名,參數三用來登記驅動程序實際執行操作的函數的指針。x0dx0ax0dx0a如果登記成功,返回設備的主設備號,不成功,返回一個負值。x0dx0ax0dx0avoid cleanup_mole(void)x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aunregister_chrdev(test_major,"test");x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a在用rmmod卸載模塊時,cleanup_mole函數被調用,它釋放字元設備test在系統字元設備表中佔有的表項。x0dx0ax0dx0a一個極其簡單的字元設備可以說寫好了,文件名就叫test.c吧。x0dx0ax0dx0a下面編譯 :x0dx0ax0dx0a$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c _c表示輸出制定名,自動生成.o文件x0dx0ax0dx0a得到文件test.o就是一個設備驅動程序。x0dx0ax0dx0a如果設備驅動程序有多個文件,把每個文件按上面的命令行編譯,然後x0dx0ax0dx0ald ?-r ?file1.o ?file2.o ?-o ?molename。x0dx0ax0dx0a驅動程序已經編譯好了,現在把它安裝到系統中去。x0dx0ax0dx0a$ insmod ?_f ?test.ox0dx0ax0dx0a如果安裝成功,在/proc/devices文件中就可以看到設備test,並可以看到它的主設備號。要卸載的話,運行 :x0dx0ax0dx0a$ rmmod testx0dx0ax0dx0a下一步要創建設備文件。x0dx0ax0dx0amknod /dev/test c major minorx0dx0ax0dx0ac 是指字元設備,major是主設備號,就是在/proc/devices里看到的。x0dx0ax0dx0a用shell命令x0dx0ax0dx0a$ cat /proc/devicesx0dx0ax0dx0a就可以獲得主設備號,可以把上面的命令行加入你的shell script中去。x0dx0ax0dx0aminor是從設備號,設置成0就可以了。x0dx0ax0dx0a我們現在可以通過設備文件來訪問我們的驅動程序。寫一個小小的測試程序。x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0a#include x0dx0ax0dx0amain()x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aint testdev;x0dx0ax0dx0aint i;x0dx0ax0dx0achar buf[10];x0dx0ax0dx0atestdev = open("/dev/test",O_RDWR);x0dx0ax0dx0aif ( testdev == -1 )x0dx0ax0dx0a{x0dx0ax0dx0aprintf("Cann't open file \n");x0dx0ax0dx0aexit(0);x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0aread(testdev,buf,10);x0dx0ax0dx0afor (i = 0; i < 10;i++)x0dx0ax0dx0aprintf("%d\n",buf[i]);x0dx0ax0dx0aclose(testdev);x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a編譯運行,看看是不是列印出全1 x0dx0ax0dx0a以上只是一個簡單的演示。真正實用的驅動程序要復雜的多,要處理如中斷,DMA,I/O port等問題。這些才是真正的難點。上述給出了一個簡單的字元設備驅動編寫的框架和原理,更為復雜的編寫需要去認真研究LINUX內核的運行機制和具體的設備運行的機制等等。希望大家好好掌握LINUX設備驅動程序編寫的方法。

『肆』 linux目錄結構

/
根目錄
bin
可執行文件目錄
boot
系統啟動
dev
外部設備
etc
配置文件
home
用戶主目錄
lib
庫文件目錄
usr
USR目錄
var
動態文件目錄
proc
虛擬文件目錄
夠詳細了吧。

『伍』 linux的目錄結構

linux的文件系統是採用級層式的樹狀目錄結構,在此結構中最上層是根目錄「/」,然後在此目錄下再創建其它的目錄。
在linux世界裡。一切皆文件

1)linux的目錄中有且只有斗租絕一個根目錄/,
2)linux的各個目錄存放的內容是規劃好的,不用亂放文件,
3)linux是以文件的形式管理我們的設備,因此linux系統。一切皆文件,
4)linux的各型握個文空姿件目錄下存放什麼內容,大家必須有一個認識,
5)你的腦海里應該有一顆linux的目錄樹。

『陸』 linux系統的組成結構

Linux系統一般有4個主要部分:內核、shell、文件系統和應用程序。內核、shell和文件系統一起形成了基本的操作系統結構,它們使得用戶可以運行程序、管理文件並使用系統。

1、內核

內核是操作系統的核心,具有很多最基本功能,它負責管理系統的進程、內存、設備驅動程序、文件和網路系統,決定著系統的性能和穩定性。

Linux內核由如下幾部分組成:內存管理、進程管理、設備驅動程序、文件系統和網路管理等。

2、shell

shell是系統的用戶界面,提供了用戶與內核進行交互操作的一種介面。它接收用戶輸入的命令並把它送入內核去執行,是一個命令解釋器。另外,shell編程語言具有普通編程語言的很多特點,用這種編程語言編寫的shell程序與其他應用程序具有同樣的效果。

目前主要有下列版本的shell:

①Bourne shell:是貝爾實驗室開發的。

②BASH:是GNU的Bourne Again
shell,是GNU操作系統上默認的shell,大部分Linux的發行套件使用的都是這種shell。

③Korn shell:是對Bourne shell的發展,在大部分內容上與Bourne shell兼容。

④C shell:是SUN公司shell的BSD版本。

3、文件系統

文件系統是文件存放在磁碟等存儲設備上的組織方法。Linux系統能支持多種目前流行的文件系統,如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT和ISO9660。

4、應用程序

標準的Linux系統一般都有一套稱為應用程序的程序集,它包括文本編輯器、編程語言、X Window、辦公套件、Internet工具和資料庫等。

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