Unix -arkitekturen kännetecknas av dess enkelhet, elegans och modularitet. Det finns inte en enda, styv definierad arkitektur, eftersom olika UNIX-liknande system (inklusive Linux) har sina egna implementeringar, men kärnprinciper förblir konsekventa. Här är de viktigaste aspekterna:
1. Kernel:
* monolitisk kärna: Kärnan i UNIX -systemet. Det hanterar systemets resurser (CPU, minne, I/O-enheter), tillhandahåller systemsamtal för användarutrymme-program att interagera med dessa resurser och handtag-processer. Detta är i motsats till mikrokärna, där mer funktionalitet finns i användarutrymmet.
* skiktad arkitektur (i många implementeringar): Även om det inte strikt verkställs över alla UNIX -system, uppvisar många en skiktad arkitektur där olika kärnmoduler har olika nivåer av privilegium och tillgång till hårdvara.
* enhetsdrivare: Moduler inom kärnan som interagerar med specifika hårdvaruenheter, abstraherar deras komplexitet från användarutrymme.
2. Shell:
* Kommandolinje tolk: Det primära gränssnittet för användare att interagera med systemet. Det tar kommandon som input och kör dem, ofta genom att ringa program i användarutrymmet. Exempel inkluderar Bash, ZSH och KSH.
3. Systemsamtal:
* Gränssnitt mellan kärnan och användarutrymmet: Det enda sättet för användarutrymme att få tillgång till kärntjänster och systemresurser är genom systemsamtal. Detta ger ett väl definierat och säkert gränssnitt.
4. Filsystem:
* hierarkiskt filsystem: Organiserar filer och kataloger i en trädliknande struktur. Detta ger ett konsekvent sätt att komma åt och hantera data. Viktiga funktioner inkluderar:
* inoder: Datastrukturer som representerar filer och kataloger, som innehåller metadata som behörigheter och tidsstämplar.
* Kataloger: Specialfiler som innehåller pekare till andra inoder.
* Portabilitet: Filsystemdesignen underlättar portabilitet mellan olika UNIX -system.
5. Verktyg:
* små, specialiserade program: UNIX betonar användningen av många små, enkelriktade verktyg som kan kombineras med rör och omdirigering för att skapa mer komplex funktionalitet. Detta främjar modularitet och återanvändbarhet.
6. Rör och omdirigering:
* Interprocesskommunikation: Mekanismer som tillåter program att kommunicera med varandra genom att ansluta sina standardinmatnings-/utgångsströmmar. Detta möjliggör kraftfulla kombinationer av enkla verktyg.
7. Bibliotek:
* återanvändbar kod: Bibliotek tillhandahåller förskrivna funktioner och datastrukturer som applikationer kan använda, minska utvecklingstiden och marknadsföra återanvändning av kod.
Sammanfattningsvis: UNIX -arkitekturen är baserad på en enkel men ändå kraftfull designfilosofi som betonar modularitet, portabilitet och kombinationen av små, specialiserade program. Kärnan tillhandahåller kärntjänster, skalet tillhandahåller användarinteraktion och verktyg ger specifika funktioner. Denna skiktade design, tillsammans med ett robust filsystem och kommunikationsmekanismer mellan processer, har visat sig vara mycket inflytelserika i utvecklingen av operativsystem och programvara. Det är emellertid avgörande att notera att "Unix" är en bred term som omfattar många olika implementeringar, och specifika detaljer kan variera avsevärt.
