操作系统与shell

操作系统与shell

  • 操作系统与shell
    • 一、什么是操作系统
      • 1、什么是kernel
      • 2、什么是shell
    • 二、System Call
      • 补充:用户态与内核态

操作系统与shell

一、什么是操作系统

操作系统,即Operating System,OS,是内核(kernel)、shell以及一系列应用软件、驱动的集合。

OS的作用在于:

  • 管理好硬件和软件,包括进程管理、文件管理、内存管理和设备管理;
  • 为用户提供一个稳定的运行环境。

注:所谓管理,本质上就是描述(struct)并组织(数据结构+算法)

1、什么是kernel

内核(kernel),是操作系统的内部核心管理程序,它向外部提供了一系列的对计算机资源进行管理的接口,即系统调用接口(System Call)。内核以外的程序统称为“外部管理程序”。

2、什么是shell

尽管已经有了功能强大的操作系统,但是直接控制OS以管理软硬件,学习成本较高,且一旦出现错误操作很可能会直接威胁内核,因此开发者们引入了shell:

shell,即外壳,是连接用户和操作系统的软件层,包裹在操作系统的外层。

shell的作用包括两方面:

  • 与操作系统进行交互,接收用户的命令并将其传达给操作系统,最后进行反馈。从这一层面,shell可以看作一个==“命令行解释器”,linux中的默认命令行解释器名为"bash"==。
  • shell作为用户和操作系统的中间层,起到了“保护内核”的作用。

二、System Call

为了保护内核,操作系统不相信任何用户,不允许用户越过自己来直接操作它管理的软硬件资源。

因此,操作系统向外暴露了一系列的系统调用接口(System Call)供shell和语言的库函数使用(不同语言的部分函数底层都会调用系统接口)。

操作系统与shell_第1张图片

补充:用户态与内核态

用户态与内核态本质是CPU的两种状态

进程一般运行在CPU的==用户态==。在用户状态下,CPU只能执行非特权指令,这些指令不能直接访问系统资源。

但是当进程代码试图通过系统调用接口获取OS提供的服务时,OS要先将CPU切换至==内核态==,在这种状态下,CPU能够执行特权指令,从而访问到更多OS管理的资源。‘

区分用户态和内核态本质就是为了保证操作系统的安全性。

注意:从用户态切换到内核态的过程是耗时的。

你可能感兴趣的:(操作系统,bash,linux,开发语言)