LINUX

1. LINUX Janne Pylvänäinen,Tite2 Lauri Hämäläinen,Tite2

2. Historia • Kehittäjänä Linus Torvalds • Ensimmäinen versio 0.02 annettiin julkiseen levitykseen vuonna 1991 • Versio 0.02 emuloi sarjaporttia ja näppäimistöä, mikä mahdollisti tekstinsyötön • Linux 1.0 julkaistiin maaliskuussa 1994 • Uusin vakaa versio Linuxista on 2.6.16.1

3. Kernel • Kernel on käyttöjärjestelmän ydin • Toimii laitetason ja ohjelmistojen rajapintana • Huolehtii: • Muistin hallinnasta • Prosessien priorisoinnista • Tiedostojärjestelmistä • TCP/IP verkkoliikenteestä • Laitekohtaisista kirjastoista • Kernel suoritetaan yhdessä tai useammassa säikeessä. • Säikeellä tarkoitetaan suorituksessa olevaa prosessia.

4. Kernel jatkoa… • Kernelit on jaettu neljään pääkategoriaan: • Monoliittinen kernel • Mikrokernel • Hybridikernel • Eksokernel • Käytännön eroa kerneleillä on lähinnä toteutuksessa ja optimoinnissa

5. Monoliittinen kernel • OS:n palvelut suoritetaan yhdessä kernelin säikeessä • Koostuu useista toisistaan riippumattomista tasoista • Linuxin kernel toimii monoliittisenä kernelinä

6. Mikrokernel • Perustuu yksinkertaistettuun kuvaukseen • Optimoitu kernel, eli karsittu kaikki ylimääräiset prosessit • Käytetään palvelimissa helpon ylläpidon takia • Laitteiden firmware

7. Hybridikernel • Server -aliohjelmat sijoitettu kernelin sisään • Järjestelmäkutsujen määrä vähenee • Monoliittisen ja mikrokernelin välimuoto • Windows NT

8. Exokernel • Resurssit suoraan laitteistolta • Ohjelmien suoritus kirjastojärjestelmien kautta • Mahdollistaa saman kernelin käyttämisen eri laitteistoissa • Kirjastojärjestelmien pitää olla yhteensopivia

9. Ajanjako • Ajanjako (scheduler) on prosessilla suoritettavien säikeiden vuorottamista • Vuorottajaa kutsutaan aina keskeytyksen sattuessa • Ominaisuudet : • Tehokkuus - Työtä tehdään interaktiivisuuden kustannuksella • Interaktiivisuus - Reaaliaikavaatimus • Tasapuolisuus ja nääntymisenesto – Kaikille prosesseille luokan mukaan tasavertaisesti suoritusaikaa

10. Muistin osoittaminen • Kolme erilaista muistinosoitustapaa • looginen - konekäskyissä oleva • näennäinen (virtuaali) - osoite 32-bittisessä osoiteavaruudessa • fyysinen - sama kuin näennäinen. Osoittaa esim. fyysisiin muistipaikkoihin

11. Segmentointi • Segmentointi on muistin jakamista tiettyihin loogisiin kokonaisuuksiin • Koostuu kahdesta eri osasta. Segmentintunnisteesta(16bit) ja osoitteesta segmentin sisällä (32bit) • Jotkut arkkitehtuurit eivät tue segmentointia • Linux käyttää sivutettua segmentointia

12. Sivutus • Sivutus on muistin jakamista pieniin samanpituisiin kehyksiin • Sivuosoite on 32-bittinen virtuaalinen osoite. Se koostuu kolmesta eri osasta : • 10-bittinen sivuhakemisto • 10-bittinen sivutaulu • 12-bittinen osoite • Linux käyttää kolmitasoista sivutusjärjestelmää • Globaali sivuhakemisto, välisivuhakemisto ja sivutaulu

13. Sivutus Sivutaulu Loogiset sivuosoitteet Fyysiset osoitteet

14. Prosessit ja niiden hallinta • Prosessit ovat ilmentymiä suoritettavana olevista ohjelmista • Linuxissa on olemassa isäprosessi, josta muut prosessit luodaan lapsiprosesseiksi • Prosesseja priorisoidaan kernelin ja käyttäjän toimesta • Kernel pitää yllä prosessin kuvausta

15. Tiedostojärjestelmä • Linux käyttää yleensä ext2/3-tiedostojärjestelmää. Siinä ei ole levyasema-tunnuksia • Linux tukee yleisimpiä tiedostojärjestelmiä käyttöjärjestelmästä riippumatta. • Juurihakemistoon liitetään kaikki massamuistit ja siirtomediat

16. Tiedostojärjestelmä • VFS (Virtual file server) toimii rajapintana tiedostojärjestelmien, käyttöjärjestelmän ja palveluiden välissä

17. EXT3 • EXT3 (Third Extended File System) on journaloitu tiedostojärjestelmä • EXT3 on uusin linuxin tiedostojärjestelmätyypeistä • Osio on jaettu lohkoihin, jokaisella lohkolla tietyt ominaisuudet • Lohkoryhmät ehkäisevät pirstoutumista, koska käyttöjärjestelmä pyrkii pitämään ohjelman yhdessä lohkossa jos vain mahdollista

18. Muistinhallinta • Linuxissa käytetään virtuaalista muistinhallintaa, mikä tarkoittaa mahdollisuutta jatkaa muistia kovalevylle. • Uutta prosessia varten tarvitaan muistia, jonka muistinhallintayksikkö varaa muistista. Jos muisti on täynnä, muistinhallintayksikkö siirtää jonkin muun prosessin väliaikaisesti kovalevylle. Jonka jälkeen voidaan suorittaa uusi prosessi • Välimuistityypit : • Buffer Cache - Viimeksi kovalevylle tallennetut tiedot • Page Cache - Sivuvälimuisti. Sisältää viimeisimmät käytetyt sivukehykset • Swap - Välimuisti. Muistin jatke

19. Loppu