Le cœur de Linux: les 5 composants principaux

Les cinq composants principaux de Linux sont le noyau, le shell, le système de fichiers, la bibliothèque système et les outils système. 1. Le noyau gère les ressources matérielles et fournit des services à l'application. 2. Shell sert d'interface entre l'utilisateur et le système, interprète et exécute les commandes. 3. Le système de fichiers est responsable du stockage et de l'organisation des données. 4. La bibliothèque système fournit des fonctions précompilées pour fournir des appels de programme. 5. Les outils système sont utilisés pour la gestion et la maintenance du système. Ces composants fonctionnent ensemble pour donner à Linux une fonctionnalité et une flexibilité puissantes.

introduction

Le système d'exploitation Linux est comme une machine sophistiquée, et ses composants principaux sont comme le cœur de cette machine, entraînant le fonctionnement de l'ensemble du système. Aujourd'hui, nous plongerons dans les 5 composants principaux de Linux, révélant comment ils fonctionnent ensemble, donnant à Linux ses capacités et sa flexibilité puissantes. Grâce à cet article, vous comprendrez non seulement les fonctions de base de ces composants, mais maîtrisez également leurs techniques d'importance et d'optimisation dans des applications pratiques.

Examen des connaissances de base

Linux est un noyau de système d'exploitation open source publié pour la première fois par Linus Torvalds en 1991. Il est basé sur la philosophie de conception des systèmes d'exploitation UNIX, mettant l'accent sur la modularité et la portabilité. Le système Linux se compose de plusieurs composants, dont le plus au cœur comprend le noyau, le shell, le système de fichiers, la bibliothèque système et les outils système. Ensemble, ces composants forment une base solide pour Linux.

Analyse du concept de base ou de la fonction

Noyau

Le noyau est le noyau du système d'exploitation Linux. Il est responsable de la gestion des ressources matérielles du système et de la fourniture de services aux applications de niveau supérieur. Les fonctions du noyau incluent la gestion des processus, la gestion de la mémoire, la gestion du système de fichiers, la gestion du réseau, etc.

// Informations sur la version du noyau Uname -r

Le noyau fonctionne en interagissant avec les applications d'espace utilisateur via les appels système. Les appels système permettent à une application de demander au noyau d'effectuer des opérations spécifiques, telles que la création d'un nouveau processus ou l'accès à un système de fichiers. La conception du noyau met l'accent sur l'efficacité et la sécurité pour garantir l'allocation et la protection raisonnables des ressources système.

Coquille

Shell est l'interface entre l'utilisateur et le système d'exploitation, qui interprète les commandes entrées par l'utilisateur et effectue des opérations correspondantes. Les coquilles communes comprennent le bash, le zsh, le poisson, etc.

// Liste les fichiers dans le répertoire actuel ls -l

Le principe de travail de Shell est d'analyser la ligne de commande entrée par l'utilisateur et d'appeler la commande ou le script système correspondant. Shell fournit non seulement une interface de ligne de commande interactive, mais prend également en charge les scripts, améliorant considérablement les capacités d'automatisation du système.

Système de fichiers

Le système de fichiers est un mécanisme pour stocker et organiser des données dans les systèmes Linux. Les systèmes de fichiers communs incluent EXT4, XFS, BTRFS, etc.

// Créer un nouveau système de fichiers MKFS.EXT4 / DEV / SDB1

Le principe de travail d'un système de fichiers est d'assurer une organisation efficace et un accès rapide aux données en gérant la structure de stockage des fichiers et répertoires. Linux prend en charge plusieurs systèmes de fichiers et les utilisateurs peuvent choisir le type de système de fichiers le plus approprié en fonction de leurs besoins.

Bibliothèques système

Une bibliothèque système est un ensemble de fonctions et de routines précompilées qui fournissent des appels d'application pour effectuer des tâches communes. Les bibliothèques de systèmes courantes incluent GLIBC, Libpthread, etc.

// Utilisez la bibliothèque système pour les opérations de chaîne # include <string.h>
char * str = "Hello, Linux!";
size_t len ​​= strlen (str);
</string.h>

Le principe de travail de la bibliothèque système est de simplifier le processus de développement des applications en fournissant un ensemble d'API standard. La bibliothèque système est conçue pour souligner la compatibilité et les performances afin de garantir que les applications peuvent utiliser efficacement les ressources système.

Utilitaires système

Les outils système sont un ensemble d'outils de ligne de commande pour gérer et maintenir les systèmes Linux. Les outils système communs incluent LS, CP, MV, RM, etc.

// Copiez le fichier cp source.txt destination.txt

Le principe de travail des outils système consiste à effectuer des tâches de gestion du système spécifiques en appelant des appels système ou des bibliothèques système. La conception de l'outil système met l'accent sur la facilité d'utilisation et les fonctionnalités, aidant les utilisateurs à gérer efficacement le système.

Exemple d'utilisation

Utilisation de base

La visualisation des informations sur la version du noyau est l'une des opérations de base de la gestion du système Linux.

// Afficher la version du noyau uname -r

Cette commande renvoie les informations de la version du noyau en cours d'exécution en appelant l'appel système UNAME, aidant les utilisateurs à comprendre la configuration de base du système.

L'utilisation de base de Shell comprend l'exécution de commandes simples, telles que la liste des fichiers dans le répertoire actuel.

// Liste les fichiers dans le répertoire actuel ls -l

Cette commande affiche les informations du fichier et du répertoire dans le répertoire actuel en appelant l'outil Système LS, aidant les utilisateurs à gérer le système de fichiers.

Utilisation avancée

Le chargement et le déchargement dynamiques des modules de noyau sont l'une des opérations de gestion avancées des systèmes Linux.

// Chargez le module du noyau modprobe nvidia
<p>// Désinstaller le module du noyau rmmod nvidia</p>

Ces commandes gèrent dynamiquement les modules de noyau en appelant les outils système modProbe et RMMOD pour aider les utilisateurs à optimiser les performances du système.

La rédaction de scripts shell est un moyen important de gestion automatisée des systèmes Linux.

#! / bin / bash
# Sauvegarde tous les fichiers du répertoire actuel pour le fichier dans *; faire
    cp "$ file" "/ backup / $ file"
fait

Ce script recueille automatiquement tous les fichiers du répertoire actuel en appelant l'outil système CP, améliorant l'efficacité de la gestion du système.

Erreurs courantes et conseils de débogage

Les erreurs courantes lors de l'utilisation de systèmes Linux incluent des autorisations insuffisantes, la corruption des systèmes de fichiers et la panique du noyau.

• Autorisations insuffisantes: utilisez la commande sudo pour augmenter les autorisations ou modifier les autorisations de fichier.

// Utiliser Sudo pour élever les autorisations Sudo ls -l
<p>// Modifier les autorisations de fichier Chmod 755 Nom de fichier</p>

• Corruption du système de fichiers: utilisez l'outil FSCK pour réparer le système de fichiers.

// Correction du système de fichiers FSCK / DEV / SDB1

• Panique du noyau: afficher les journaux système, analyser les raisons de la panique et les réparer en fonction des informations du journal.

// Afficher le journal système DMESG | panique grep

Optimisation des performances et meilleures pratiques

Dans les applications pratiques, l'optimisation des performances des systèmes Linux nécessite de commencer à partir de plusieurs aspects.

• Optimisation du noyau: optimiser les performances du système en ajustant les paramètres du noyau.

// ajuster les paramètres du noyau Echo "vm.swappiness = 10" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

Cette commande réduit l'utilisation par le système des partitions de swap en modifiant le paramètre VM.SWAppiness et améliore la vitesse de réponse du système.

• Optimisation du script shell: Améliorez l'efficacité de l'exécution du script en utilisant des commandes et des structures de script plus efficaces.

#! / bin / bash
# Utilisez la commande Find au lieu de la boucle FOR pour améliorer l'efficacité. -type f -exec cp {} / backup \;

Ce script utilise la commande find au lieu de la boucle FOR, ce qui réduit le nombre d'appels système et améliore l'efficacité des opérations de sauvegarde.

• Optimisation du système de fichiers: sélectionnez le type de système de fichiers approprié et effectuez régulièrement la maintenance du système de fichiers.

// Sélectionnez le système de fichiers XFS MKFS.XFS / DEV / SDB1
<p>// Vérifiez et réparez régulièrement le système de fichiers xfs_repair / dev / sdb1</p>

Le choix d'un système de fichiers XFS peut fournir de meilleures performances et évolutives, et des systèmes de fichiers de vérification et de réparation périodiques peuvent empêcher la corruption des données.

• Optimisation de la bibliothèque système: utilisez la dernière version de la bibliothèque système pour assurer un fonctionnement efficace des applications.

// Mette à jour la mise à jour de la bibliothèque système sudo apt-get
SUDO APT-GET ANGRADE

Garder la dernière version de la bibliothèque système peut corriger les vulnérabilités et les problèmes de performances connus et assurer la stabilité et la sécurité du système.

• Optimisation des outils système: familiarisé avec les options et paramètres des outils système couramment utilisés pour améliorer l'efficacité de la gestion du système.

// Utilisez RSYNC au lieu de CP pour améliorer l'efficacité de réplication des fichiers RSYNC -AV Source / Destination /

Utilisez l'outil RSYNC au lieu de la commande CP, et les mises à jour incrémentielles peuvent être effectuées lors de la copie de fichiers, en réduisant la transmission de données et en améliorant l'efficacité de la réplication.

Grâce aux mesures d'optimisation ci-dessus et aux meilleures pratiques, les utilisateurs peuvent utiliser pleinement le potentiel des systèmes Linux pour obtenir une gestion des systèmes efficace, stable et sécurisée.

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