Architettura Linux

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Luglio 2008 – A.D'Alessandro – LUG Viscosa

Architettura sistema operativo Linux

Linux - Sistema Operativo

Linux è un sistema operativo multitasking e

multiutente.Il cuore di un sistema operativo è il kernel.

Quando usate un'interfaccia grafica come Gnome o KDE, queste non sono funzionalità offerte dal kernel In Windows invece l'interfaccia grafica è integrata nel sistema operativo, ed in alcune versioni, anche il browser per la navigazione

Internet.

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Quando diciamo Linux poi, non stiamo riferendoci all'intero

sistema operativo, ma solo al kernel

Sfruttando i servizi che questi mette a disposizione, una moltitudine di programmi si occupa di fornire tutte le funzionalità che ci si aspetta da un moderno sistema operativo. Questi programmi arrivano direttamente, o derivano in qualche modo, dal progetto GNU della Free Software Foundation: ecco perché in generale si

parla di sistema operativo GNU/Linux.

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Quella che comunemente viene chiamata distribuzione

Debian, Ubuntu, openSUSE, RedHat solo per fare qualche nome fra le più conosciute, è l'insieme del sistema operativo

GNU/Linux più una raccolta coerente di programmi usati dagli utenti per le loro normali attività: programmi di grafica,

produttività personale, navigazione Internet, player audio/video e così via.

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Un sistema operativoGNU/Linux

continueremo a chiamarlo con il solo termine Linux.

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Vediamo quali sono le poche ma fondamentali mansioni che

svolge il KERNEL per darci l'unico servizio che offre:

eseguire processi, l'unità minima di elaborazione di un programma

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- gestione dei processitramite lo Scheduler.

Questa parte del kernel si occupa di tutto ciò che riguarda la gestione di un processo, ad esempio di stabilire l'ordine di

esecuzione dei processi, l'esecuzione stessa, la sospensione dell'elaborazione, la ripresa, lo stop e così via.

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- gestione della memoria tramite il Virtual Memory (VM).

La memoria fisica non è liberamente accessibile ai processi. E' il VM che, anche con l'aiuto del Memory Management Unit (MMU), apposita unità presente direttamente

nell'hardware dei microprocessori, rimappa opportunamente quella fisica in uno spazio virtuale che rende disponibile al processo. In questo modo, ogni processo

non accede mai alla memoria reale del sistema, ma solo a quella resagli disponibile dal VM.

Sigillato all'interno del suo spazio di memoria, il processo non può creare problemi accedendo per sbaglio allo spazio di un altro processo (chi ha usato le prime

versioni di Windows, sa quanto fossero frequenti i blocchi dell'intero sistema causati proprio da problemi di questo tipo). Quando la memoria RAM poi per qualche motivo diventa insufficiente, è sempre il VM a gestire lo swap, lo spostamento cioè di parti

della memoria sul disco fisso per liberare spazio

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- gestione delle periferiche tramite i Driver.

Questa indicazione generica è relativa a quella parte del kernel che si occupa di accedere alle periferiche rendendole disponibili ai programmi. La particolarità di questa sezione è che fornisce un modalità comune (un'interfaccia) di accesso a periferiche anche molto diverse fra loro, porte seriali, dischi rigidi, scheda audio tanto per fare degli esempi, trattandole tutte come se fossero dei file; da qui uno dei motti di Linux:

tutto è un file.

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