Для миллионов цифровых устройств ядро Linux – мост, обеспечивающий вычислительную связь между оборудованием и всеми приложениями, осуществляющий управление системными ресурсами. Однако, многим не известно, каким образом оно управляет программным и аппаратным обеспечением.
Оно было создано Линусом Торвальдсом, который использовал С и Assembly. С их помощью для широкого круга пользователей было выпущено портативное ядро, легко применяемое в качестве открытого исходного кода. Многозадачность Linux разрешает его применение в большом количестве различных отраслей: умные часы и компьютеры, мобильные телефоны и роботостроение, космос и здравоохранение.
Какие процессы выполняет Linux во всех означенных отраслях – в статье.
Содержание
Как используют оборудование в Linux
Ключевая задача ядра Linux заключается, в первую очередь, в контроле работы оборудования, которое запускается после включения компьютера пользователем.
Ядро Линукс (kernel) — это основная часть операционной системы, которая отвечает за управление оборудованием и взаимодействие между программами и ресурсами системы.
Основные функции ядра:
-
Управление процессами – распределяет процессорное время между процессами и управляет многозадачностью.
-
Управление памятью – отвечает за выделение и освобождение оперативной памяти, управление виртуальной памятью.
-
Файловые системы – обеспечивает доступ к данным на жестких дисках, SSD, флеш-накопителях и других носителях.
-
Управление устройствами (драйверы) – взаимодействует с аппаратным обеспечением через драйверы устройств.
-
Сетевые функции – реализует поддержку протоколов, маршрутизацию и работу с сетевыми интерфейсами.
-
Безопасность и доступ пользователей – контролирует права доступа, управление пользователями и процессами.
Интерфейс программирования даёт возможность управлять высококлассным программным обеспечением. Чтобы получить подробные сведения об этих элементах управления и воспользоваться ею, нужно познакомиться с информацией об оборудовании, которую содержат установленные на материнской плате устройства слоты.
Кроме контроля, программный интерфейс поддерживает уровень абстракции.
Это значит, что для проведения видеосвязи, например, нужно включить веб-камеру. Linux разрешит использование веб-камеры, независимо от ее производителя или модели, программному обеспечению, установленному на устройстве пользователя. То есть: программное обеспечение в этом случае сможет применить только интерфейс, существующий для Linux. Функции установленного интерфейса будут преобразованы ядром Linux в те аппаратные команды, которые нужны подключенной веб-камере.
Использование ядром Linux системы файлов /sys и /proc, разрешит подробное экспортирование информации о том оборудовании, которое было обнаружено.
Инструменты, которые используются для различных устройств:
- для устройств PCI — lspci:
- для карт PCMCIA — lspcmcia
- для USB-устройств — lsusb
Управление файловой системой Linux
Файловые системы – один из ключевых элементов Linux, его величайшее преимущество. Общая ветка для всех файлов в системе помогают пользователям беспрепятственно достигать нужной точки.
Отправной точкой этой иерархии является корневой каталог (/) вмещающий набор подкаталогов. Наиболее востребованный среди них – каталог /home. В нем размещены каталоги с файлами, содержащими фактические данные..
Например, создавая текстовый файл, ему присваивается имя. Ссылка на файл, будет содержать так же ссылку на подкаталог /home. Эта система помогает ядру Linux выполнить перевод между физическим и фактическим хранилищами, расположенными на диске.
Еще одна из ключевых задач Linux – интеграция данных из разных дисков:
- выбирается один из дисков корневой системы;
- монтаж дисков в выбранные каталоги иерархии;
- диски устанавливаются в точку локации.
Таким образом, каталог /home сохраняется на еще одном жестком диске, содержащем другие подкаталоги.
Разделение функций и управление процессами в Linux
Сохранение файла на жестком диске, разделение на несколько дисков и сохранение на удаленном сервере, обеспечивается эффективной многозадачностью ядра Linux. Эти задачи выполняются за счет функций обмена файлами, обеспеченные общими функциями файлов.
Так же многозадачность Linux разрешает одновременный запуск многих процессов. За счет разбивки времени на последовательные отрезки, все процедуры выполняются последовательно.
Вывод
Тотальный контроль всех процессов и временных интервалов в нужном порядке – ключевые задачи ядра Linux. Чтобы лучше узнать практическое значение могучей природы системы, лучше познакомиться с устройством ее иерархии.
Загрузка...