Системные характеристики
Linux поддерживает большинство свойств, присущих другим
реализациям UNIX, плюс ряд тех, которых больше нигде нет. Этот
раздел - поверхностный обзор характеристик ядра Linux .
Linux - это полная многозадачная многопользовательская
операционная система (точно также как и другие версии UNIX). Это
означает, что одновременно много пользователей могут работать на
одной машине, одновременно выполнять много программ.
Linux достаточно хорошо совместим с рядом стандартов для
UNIX (насколько можно говорить о стандартизации UNIX) на уровне
исходных текстов, включая IEEE POSIX.1, System V и BSD. Он
создавался имея в виду такую совместимость. Поэтому, скорее
всего, вы найдете в Linux черты, присущие многим
UNIX-системам. Большинство свободно распространяемых по сети Internet
программ для UNIX может быть откомпилировано для LINUX
практически без особых изменений. Кроме того, все исходные тексты
для Linux, включая ядро, драйверы устройств, библиотеки,
пользовательские программы и инструментальные средства
распространяются свободно.
Другие специфические внутренние черты Linux включают
контроль работ по стандарту POSIX
(используемый оболочками, такими как csh и
bash), псевдотерминалы (pty), поддержку национальных и
стандартных клавиатур динамически загружаемыми драйверами
клавиатур.
Linux также поддерживает виртуальные консоли
(virtual consoles), которые
позволяют "переключать экраны" на консоли в текстовом режиме. Те,
кто пользовался программой "screen", найдут подобное в реализации
виртуальной клавиатуры Linux.
Ядро может само эмулировать команды 387-FPU, так что системы
без сопроцессора могут выполнять программы, на него рассчитывающие
(т.е. с плавающей точкой).
Linux поддерживает различные типы файловых систем для
хранения данных. Некоторые файловые системы, такие как файловая
система ext2fs, были созданы специально для Linux. Поддерживаются
также другие типы файловых систем, такие как Minix-1 и Xenix.
Реализована также файловая система MS-DOS, позволяющая прямо
обращаться к файлам MS- DOS на жестком диске. Поддерживается также
файловая система ISO 9660 CD-ROM для работы с дисками CD-ROM.
Подробнее о файловых системах говорится в Главах
2 и 4.
Linux обеспечивает полный набор протоколов TCP/IP для
сетевой работы. Это включает драйверы устройств для многих
популярных карт Ethernet, SLIP (Serial Line Internet Protocol,
обеспечивающие вам доступ по TCP/IP при последовательном
соединении), PLIP (Parallel Line Internet Protocol), PPP
(Point-to-Point Protocol), NFS (Network File System), и так
далее. Поддерживается весь спектр клиентов и услуг TCP/IP, таких
как FTP, telnet, NNTP и SMTP. О сетевых проблемах мы будем
говорить в Главе 5.
Ядро Linux сразу создано с учетом специального защищенного
режима для процессоров Intel 80386 и 80486. В частности, Linux
использует парадигму описания памяти в защищенном режиме и другие
новые свойства процессоров. Любой знакомый с защищенным режимом
процессора 80386 знает, что этот чип проектировался для
многозадачных систем вроде UNIX (или Mulics). Linux использует
эти свойства.
Ядро Linux поддерживает загрузку только нужных страниц. То
есть с диска в память загружаются те сегменты программы, которые
действительно используются. Возможно использование одной
страницы, физически один раз загруженной в память, несколькими
выполняемыми программами.
Для увеличения объема доступной памяти Linux осуществляет
также разбиение диска на страницы: то есть на диске может быть
выделено до 256 Мбайт "пространства для свопинга" (swap space).
(Swap space не совсем подходящее имя,
в Linux в область своппинга выгружается не весь процесс,
а только отдельные его части, в которых нет необходимости).
Когда системе
нужно больше физической памяти, то она с помощью свопинга выводит
неактивные страницы на диск. Это позволяет выполнять более
объемные программы и обслуживать одновременно больше
пользователей. Однако свопинг не исключает наращивания физической
памяти, поскольку он снижает быстродействие, увеличивает время
доступа.
Ядро также поддерживает универсальный пул памяти для
пользовательских программ и дискового кэша. При этом для кэша
может использоваться вся память, и наоборот, кэш уменьшается при
работе больших программ.
Выполняемые программы используют динамически связываемые
библиотеки, т.е. выполняемые программы могут совместно
использовать библиотечную программу, представленную одним
физическим файлом на диске (иначе, чем это реализовано в
механизме разделяемых библиотек SunOS). Это позволяет выполняемым
файлам занимать меньше места на диске, особенно тем, которые
многократно используют библиотечные функции. Есть также
статические связываемые библиотеки для тех, кто желает
пользоваться отладкой на уровне объектных кодов или иметь
"полные" выполняемые программы, которые не нуждаются в
разделяемых библиотеках. В Linux разделяемые библиотеки
динамически связываются во время выполнения, позволяя
программисту заменять библиотечные модули своими собственными.
Для обеспечения отладки ядро Linux выдает дампы памяти для
"посмертного" анализа. Использование дампа и динамических
отладчиков позволяет определить причины краха программы.
