从零读懂操作系统
深入解析Linux核心知识体系
文章前言
对于每一位接触计算机、互联网技术的人来说,操作系统都是绕不开的核心基础。我们日常使用的电脑、手机,后台运行的服务器、智能设备,都离不开操作系统的支撑。作为开源领域的重要操作系统,Linux凭借稳定、安全、灵活的优势,占据了服务器、嵌入式设备、云计算等众多核心领域。本篇文章将从基础概念出发,层层拆解操作系统的核心知识,详解操作系统的分类、Linux的核心特点、系统架构以及主流发行版本,帮助读者吃透Linux核心基础知识。
Part.01
操作系统概念
定义:操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序,操作系统本身也是软件(系统软件)。
作用:作为用户和计算机之间的桥梁,负责管理计算机系统的全部硬件资源和控制软件的执行。
工作原理:操作系统提供一个让用户与系统交互的操作界面,用户通过操作界面控制操作系统,操作系统控制计算机工作。
Part.02
操作系统分类
典型的操作系统有Unix、Linux、Mac OS、Windows、iOS、Android等,可按照操作方式分为:
(1)命令行界面
工作原理:用户通过键盘输入指令,计算机接收到指令后,予以执行。
优点:节约计算机系统的资源,操作速度快。
缺点:用户不友好。
常见系统:Unix、Linux等。
(2)图形用户界面(Graphical User Interface,简称 GUI)
工作原理:采用图形方式显示的计算机操作。
优点:操作简单,用户友好。
缺点:比命令行界面消耗资源。
常见系统:Windows、Mac OS、Android等。
Part.03
Linux系统特点
Linux是一种开源、多用户、多任务的操作系统内核,内核负责管理硬件,并为上层应用提供接口。Linux基于Unix设计理念开发,其核心特点是高稳定性、安全性及灵活性,广泛应用于服务器、嵌入式设备和个人计算机等领域,其核心特点如下:
开源性质:遵循GPL协议,允许用户自由修改和分发源代码。
多任务处理:支持同时运行多个程序,且彼此独立不干扰。
多用户支持:允许多个用户同时登录并独立使用系统资源。
模块化设计:内核与用户空间分离,可通过模块动态加载功能。
Part.04
Linux系统架构
Linux系统一般有4个主要部分:内核、shell、文件系统和应用程序。
内核(kernel):内核是操作系统的核心,具有很多最基本功能,它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统,决定着系统的性能和稳定性。
shell:shell是系统的用户界面,提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行,是一个命令解释器。
文件系统:文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。
应用程序:标准的Linux系统一般都有一套都有称为应用程序的程序集,它包括文本编辑器、编程语言、X Window、办公套件、Internet工具和数据库等。
Part.05
Linux发行版
内核是Linux操作系统的核心,内核提供了Linux系统的主要功能,如硬件调度管理的能力。
然而,内核无法被用户直接使用,需要配合应用程序才能被用户使用。 在内核之上,封装系统级应用程序,组合在一起就称之为Linux发行版。
Linux内核是免费、开源的,因此:
任何人都可以获得并修改内核,并且自行集成系统级程序。
提供了内核+系统级程序的完整封装,称之为Linux发行版。
目前市面上由非常多的Linux发行版,常见发行版本:Debain、Ubuntu、CentOS、RedHat、Fedora等。
文章结语
Linux作为专业软件开发、测试、运维场景中不可或缺的系统平台,因此,掌握操作系统基础、吃透Linux核心知识尤为重要。后续我们将持续分享更多Linux实操技巧,帮助大家从理论走向实践,扎实掌握这项核心技术,感兴趣的朋友可以持续关注。
编辑|吕远见
校对|宛欣欣
审核|马晓敏
复核|王振铭