linux源码分析存储部分的简单介绍
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运用操作系统存储管理基本原理,对Linux操作系统的存储管理部分展开分析。
...这个标题太大了。。这应该能算是一个论文标题吧?
我写不了。= =!!!
Linux文件系统的核心结构?
Linux下的文件系统为树形结构,入口为/ 树形结构下的文件目录: 无论哪个版本的Linux系统,都有这些目录,这些目录应该是标准的。各个Linux发行版本会存在一些小小的差异,但总体来说,还是大体差不多。
1. / 文件系统的入口,最高一级目录;
2. /bin 基础系统所需要的命令位于此目录,是最小系统所需要的命令,如:ls, cp, mkdir等。
这个目录中的文件都是可执行的,一般的用户都可以使用。
3. /boot 包含Linux内核及系统引导程序所需要的文件,比如 vmlinuz initrd.img 文件都位于这个目录中。在一般情况下,GRUB或LILO系统引导管理器也位于这个目录;
4. /dev 设备文件存储目录,比如声卡、磁盘... ... 这是一个非常有趣的目录,是Linux文件系统的一个闪亮的特性 - 所有对象都是文件或目录。仔细观察这个目录你会发现hda1, hda2等, 它们代表系统主硬盘的不同分区。
/dev/cdrom和/dev/fd0代表你的CDROM驱动器和floppy驱动器。看上去可能有些奇怪,但比较文件和硬件的特性这却是十分合理的。它们都可以读出和写入。例如/dev/dsp,这个文件代表你的扬声器。那么写入这个文件的数据都回传送到喇叭。试一试 'cat /etc/lilo.conf /dev/dsp' 你会听到一些声音。这是你的 lilo.conf 文件的声音!同样,向 /dev/ttyS0 ( COM 1 ) 读出或写入数据你可以和接到上面的设备进行通讯。
5. /etc 存放系统程序或者一般工具的配置文件。
如安装了apache2之后,配置文件在/etc/apache2/目录下。
/etc/init.d 这个目录是用来存放系统或服务器以System V模式启动的脚本,这在以System V模式启动或初始化的系统中常见。
如apache2的/etc/init.d apache2 start|stop|restart MySQL为/etc/init.d mysql start|stop|restart
6. /home 普通用户默认存放目录 Linux 是多用户环境,所以每一个用户都有一个只有自己可以访问的目录(当然管理员也可以访问)。它们以 /home/username 的方式存在。这个目录也保存一些应用对于这个用户的配置,比如 IRC, X 等。
7. /lib 库文件存放目录这里包含了系统程序所需要的所有共享库文件,类似于 Windows 的共享库 DLL 文件。
8. /lost+found 在ext2或ext3文件系统中,当系统意外崩溃或机器意外关机,而产生一些文件碎片放在这里。当系统启动的过程中fsck工具会检查这里,并修复已经损坏的文件系统。 有时系统发生问题,有很多的文件被移到这个目录中,可能会用手工的方式来修复,或移到文件到原来的位置上。
Linux 应该正确的关机。但有时你的系统也可能崩溃掉或突然断电使系统意外关机。那么启动的时候 fsck 将会进行长时间的文件系统检查。Fsck 会检测并试图恢复所发现的不正确的文件。被恢复的文件会放置在这个目录中。所恢复的文件也许并不完整或并不合理,但毕竟提供了一些恢复数据的机会。
9. /media 即插即用型存储设备的挂载点自动在这个目录下创建,比如USB盘系统自动挂载后,会在这个目录下产生一个目录 ;CDROM/DVD自动挂载后,也会在这个目录中创建一个目录,类似cdrom 的目录。这个只有在最新的发行套件上才有.
10. /mnt /mnt 这个目录一般是用于存放挂载储存设备的挂载目录的,比如有cdrom 等目录。有时我们可以把让系统开机自动挂载文件系统,把挂载点放在这里也是可以的。比如光驱可以挂载到/mnt/cdrom 。
这是一个普通的加载目录,在这里你可以加载你的文件系统或设备。
加载是使一个文件系统对于系统可用的过程。
在加载后你的文件可以在加载目录下访问。
这个目录通常包含加载目录或用于加载软驱和光驱的子目录。
如果需要,你也可以在这里建立其它的加载目录。
对于加载目录的位置并没有强制性的要求,你可以在系统的任意位置建立加载目录。
建立 /mnt 只是为了使系统更工整的惯例。
11. /opt 表示的是可选择的意思,有些软件包也会被安装在这里,也就是自定义软件包,比如在Fedora Core 5.0中,OpenOffice就是安装在这里。有些我们自己编译的软件包,就可以安装在这个目录中;通过源码包安装的软件,可以通过 ./configure --prefix=/opt/,将软件安装到opt目录。
这个目录包含所有默认系统安装之外的软件和添加的包。
12. /proc 操作系统运行时,进程(正在运行中的程序)信息及内核信息(比如cpu、硬盘分区、内存信息等)存放在这里。/proc目录是伪装的文件系统proc的挂载目录,proc并不是真正的文件系统。
这是系统中极为特殊的一个目录,实际上任何分区上都不存在这个目录。它实际是个实时的、驻留在内存中的文件系统。
13. /root Linux超级权限用户root的家目录;
14. /sbin 大多是涉及系统管理的命令的存放,是超级权限用户root的可执行命令存放地,普通用户无权限执行这个目录下的命令;
这个目录和/usr/sbin; /usr/X11R6/sbin或/usr/local/sbin 目录是相似的; 我们记住就行了,凡是目录sbin中包含的都是root权限才能执行的。
15. /tmp 临时文件目录,有时用户运行程序的时候,会产生临时文件。 /tmp就用来存放临时文件的。/var/tmp目录和这个目录相似。
许多程序在这里建立lock文件和存储临时数据。有些系统会在启动或关机时清空此目录。
16. /usr 这个是系统存放程序的目录,比如命令、帮助文件等。这个目录下有很多的文件和目录。
当我们安装一个Linux发行版官方提供的软件包时,大多安装在这里。
如果有涉及服务器配置文件的,会把配置文件安装在/etc目录中。
/usr目录下包括:
涉及字体目录/usr/share/fonts ,
帮助目录 /usr/share/man或/usr/share/doc,
普通用户可执行文件目录/usr/bin 或/usr/local/bin 或/usr/X11R6/bin ,
超级权限用户root的可执行命令存放目录,比如 /usr/sbin 或/usr/X11R6/sbin 或/usr/local/sbin 等;
还有程序的头文件存放目录/usr/include。
/usr/bin 这个目录是可执行程序的目录,普通用户就有权限执行; 当我们从系统自带的软件包安装一个程序时,他的可执行文件大多会放在这个目录。
/usr/sbin 这个目录也是可执行程序的目录,但大多存放涉及系统管理的命令。只有root权限才能执行;相似目录是/sbin 或/usr/local/sbin或/usr/X11R6/sbin等;
/usr/local 这个目录一般是用来存放用户自编译安装软件的存放目录;一般是通过源码包安装的软件,如果没有特别指定安装目录的话,一般是安装在这个目录中。这个目录下面有子目录。
/usr/lib 和/lib 目录相似,是库文件的存储目录;
/usr/share 系统共用的东西存放地,比如 /usr/share/fonts 是字体目录,是用户都共用的吧。
/usr/share/doc和/usr/share/man帮助文件,也是共用的吧;
/usr/src 是内核源码存放的目录,比如下面有内核源码目录,比如 linux 、linux-2.xxx.xx 目录等。有的系统也会把源码软件包安装在这里。比如Fedora/Redhat,当我们安装file.src.rpm的时候,这些软件包会安装在 /usr/src/redhat相应的目录中。请参考: 《file.src.rpm 使用方法的简单介绍》 。另外Fedhat 4.0 5.0,他的内核源码包的目录位于/usr/src/kernels目录下的某个目录中(只有安装后才会生成相应目录);
17. /var 这个目录的内容是经常变动的,看名字就知道,我们可以理解为vary的缩写,/var下有/var/log 这是用来存放系统日志的目录。
/var/www目录是定义Apache服务器站点存放目录;/var/lib 用来存放一些库文件,比如MySQL的,以及MySQL数据库的的存放地;
/var/log 系统日志存放,分析日志要看这个目录的东西;
/var/spool 打印机、邮件、代理服务器等假脱机目录;
上面内容参考于
这是我的linux系统目录结构
administrator@ubuntu:/$ ls -l
总用量 100
drwxr-xr-x 2 root root 4096 8月 22 07:33 bin
drwxr-xr-x 3 root root 4096 8月 22 07:34 boot
drwxr-xr-x 2 root root 4096 8月 22 07:29 cdrom
drwxr-xr-x 16 root root 4320 11月 1 22:26 dev
drwxr-xr-x 136 root root 12288 11月 1 22:38 etc
drwxr-xr-x 5 root root 4096 10月 24 10:02 home
drwxrwxrwx 1 root root 4096 10月 31 18:59 host
lrwxrwxrwx 1 root root 32 8月 22 07:31 initrd.img - boot/initrd.img-3.5.0-17-generic
lrwxrwxrwx 1 root root 33 8月 22 07:14 initrd.img.old - /boot/initrd.img-3.5.0-17-generic
drwxr-xr-x 21 root root 4096 8月 22 07:33 lib
drwx------ 2 root root 16384 8月 22 07:14 lost+found
drwxr-xr-x 3 root root 4096 8月 24 22:13 media
drwxr-xr-x 2 root root 4096 10月 9 2012 mnt
drwxr-xr-x 2 root root 4096 10月 17 2012 opt
dr-xr-xr-x 205 root root 0 11月 2 2015 proc
drwx------ 8 root root 4096 8月 24 23:48 root
drwxr-xr-x 22 root root 780 11月 1 22:27 run
drwxr-xr-x 2 root root 12288 8月 22 07:34 sbin
drwxr-xr-x 2 root root 4096 6月 11 2012 selinux
drwxr-xr-x 2 root root 4096 10月 17 2012 srv
dr-xr-xr-x 13 root root 0 11月 2 2015 sys
drwxrwxrwt 8 root root 4096 11月 1 22:44 tmp
drwxr-xr-x 10 root root 4096 10月 17 2012 usr
drwxr-xr-x 15 root root 4096 10月 25 23:11 var
lrwxrwxrwx 1 root root 29 8月 22 07:31 vmlinuz - boot/vmlinuz-3.5.0-17-generic
administrator@ubuntu:~$ pwd
/home/administrator
administrator@ubuntu:~$ cd ..
administrator@ubuntu:/home$ cd ..
administrator@ubuntu:/$
linux的console界面的默认路径不是根目录
建议看看刘遄老师的《linux就该这么学》,书籍当中有详细的描述
linux内核主要由哪几个部分组成
一个完整的Linux内核一般由5部分组成,它们分别是内存管理、进程管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口。
1、内存管理
内存管理主要完成的是如何合理有效地管理整个系统的物理内存,同时快速响应内核各个子系统对内存分配的请求。
Linux内存管理支持虚拟内存,而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的,平时系统只把当前运行的程序块保留在内存中,其他程序块则保留在磁盘中。在内存紧缺时,内存管理负责在磁盘和内存间交换程序块。
2、进程管理
进程管理主要控制系统进程对CPU的访问。当需要某个进程运行时,由进程调度器根据基于优先级的调度算法启动新的进程。:Linux支持多任务运行,那么如何在一个单CPU上支持多任务呢?这个工作就是由进程调度管理来实现的。
在系统运行时,每个进程都会分得一定的时间片,然后进程调度器根据时间片的不同,选择每个进程依次运行,例如当某个进程的时间片用完后,调度器会选择一个新的进程继续运行。
由于切换的时间和频率都非常的快,由此用户感觉是多个程序在同时运行,而实际上,CPU在同一时间内只有一个进程在运行,这一切都是进程调度管理的结果。
3、进程间通信
进程间通信主要用于控制不同进程之间在用户空间的同步、数据共享和交换。由于不用的用户进程拥有不同的进程空间,因此进程间的通信要借助于内核的中转来实现。
一般情况下,当一个进程等待硬件操作完成时,会被挂起。当硬件操作完成,进程被恢复执行,而协调这个过程的就是进程间的通信机制。
4、虚拟文件系统
Linux内核中的虚拟文件系统用一个通用的文件模型表示了各种不同的文件系统,这个文件模型屏蔽了很多具体文件系统的差异,使Linux内核支持很多不同的文件系统。
这个文件系统可以分为逻辑文件系统和设备驱动程序:逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统,例如ext2、ext3和fat等;设备驱动程序指为每一种硬件控制器所编写的设备驱动程序模块。
5、网络接口
网络接口提供了对各种网络标准的实现和各种网络硬件的支持。网络接口一般分为网络协议和网络驱动程序。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议。
网络设备驱动程序则主要负责与硬件设备进行通信,每一种可能的网络硬件设备都有相应的设备驱动程序。
扩展资料:
Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱:UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU计划、POSIX 标准和Internet 网络。
1981 年IBM公司推出微型计算机IBM PC。
1991年,GNU计划已经开发出了许多工具软件,最受期盼的GNU C编译器已经出现,GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段,没有任何可用性,实质上也没能开发出完整的GNU操作系统,但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。
1991年初,林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月,林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。
1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将bash 移植到了minix 上,而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。
1993年,大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作,其中核心组由5人组成,此时Linux 0.99的代码大约有十万行,用户大约有10万左右。
1994年3月,Linux1.0发布,代码量17万行,当时是按照完全自由免费的协议发布,随后正式采用GPL协议。
1995年1月,Bob Young创办了RedHat(小红帽),以GNU/Linux为核心,集成了400多个源代码开放的程序模块,搞出了一种冠以品牌的Linux,即RedHat Linux,称为Linux"发行版",在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。
2001年1月,Linux 2.4发布,它进一步地提升了SMP系统的扩展性,同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性:USB,PC卡(PCMCIA)的支持,内置的即插即用,等等功能。
2003年12月,Linux 2.6版内核发布,相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。
2004年的第1月,SuSE嫁到了Novell,SCO继续顶着骂名四处强行“化缘”, Asianux, MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月,SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium 2处理器。
简述linux系统的特点以及文件的结构
1.模块化程度高
Linux的内核设计非常精巧,分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口五大部分;其独特的模块机制可根据用户的需要,实时地将某些模块插入或从内核中移走,使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧,很适合于嵌入式系统的需要。
2.源码公开
由于Linux系统的开发从一开始就与GNU项目紧密地结合起来,所以它的大多数组成部分都直接来
自GNU项目。任何人、任何组织只要遵守GPL条款,就可以自由使用Linux
源代码,为用户提供了最大限度的自由度。这一点也正投嵌入式系统所好,因为嵌入式系统应用千差万别,设计者往往需要针对具体的应用对源码进行修改和优化,
所以是否能获得源代码
对于嵌入式系统的开发是至关重要的。加之Linux的软件资源十分丰富,每种通用程序在Linux上几乎都可以找到,并且数量还在不断增加。这一切就使设
计者在其基础之上进行二次开发变得非常容易。另外,由于Linux源代码公开,也使用户不用担心有“后闸”等安全隐患。
同时,源码开放给各教育机构提供极大的方便,从而也促进了Linux的学习、推广和应用。
3.广泛的硬件支持
Linux能支持x86、ARM、MIPS、ALPHA和PowerPC等多种体系结构的微处理器。目前已成功地移植到数十种硬件平台,几乎能运行在所有流行的处理器上。
由于世界范围内有众多开发者在为Linux的扩充贡献力量,所以Linux有着异常丰富的驱动程序资源,支持各种主流硬件设各和最新的硬件技术,甚至可在没有存储管理单元MMU 的处理器上运行,这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。
4.安全性及可靠性好
内核高效稳定。Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。
Linux中大量网络管理、网络服务等方面的功能,可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性,它还提供了大量的网络管理软件、网络分析软件和网络安全软件等。
5.具有优秀的开发工具
开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器(In Circuit Emulator,ICE),它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,从而使开发者能非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态,便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常高,而且只适合做非常底层的调试。如果使用的是嵌人式Linux,一旦软硬件能支持正常的串口功能,即使不用在线仿真器,也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(Tool Chain),能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。
6.有很好的网络支持利文件系统支持
Linux从诞生之日起就与Internet密不可分,支持各种标准的Internet网络协议,并且很容易移植到嵌入式系统当中。目前,Linux几乎支持所有主流的网络硬件、网络协议和文件系统,因此它是NFS的一个很好的平台。
另一方面,由于Linux有很好的文件系统支持(例如,它支持Ext2、FAT32、romfs等文件系统),是数据各份、同步和复制的良好平台,这些都为开发嵌入式系统应用打下了坚实的基础。
7.与UNIX完全兼容
目前,在Linux中所包含的工具和实用程序,可以完成UNIX的所有主要功能。
但由于Linux不是为实时而设计的,因而这就成了Linux在实时系统中应用的最大遗憾。不过,目前有众多的自由软件爱好者正在为此进行不懈的努力,也取得了诸多成果。