linux系统分析
Ⅰ linux系统的特点是什么
Linux系统特征
Linux系统有文本编辑界面和图形用户界面（GUI）。其特征包括:多用户、多任务、多平台、可编程SHELL、提供源代码、仿真终端、支持多种文件系统及强大的网络功能等。
多用户：多个用户（六个）能同时从相同或不同的终端（终端号：tty1~tty6）上用同一个应用程序的副本进行工作。在控制台，切换终端的命令是：ALT+F1~F6；在仿真终端窗口（ps/0~n）是：SHIFT+ALT+F1~F6。
多任务：可同时执行多个程序，程序之间互不妨碍。与WINDOWS的多任务不同，Linux将系统没有用到的剩余物理内存全部用来做硬盘的高速缓存。笔者曾经打开三个xterm，分别用于查找文件、调试程序、发邮件。而且还可以指定某一个程序在后台运行，指定某一些程序在特定的时间内运行（at命令）。
多平台：Linux能在X86平台上运行，也能移植到其他平台。
可编程SHELL：SHELL是解释并执行命令的系统外壳程序。通过编写SHELL程序，使得系统更加个性化；而且在一些程序中具有C语言的功能。
提供源代码：Linux是自由软件，源代码完全公开，可以自行编译内核，修改和扩充操作系统，进行二次开发。
Linux支持的文件系统很多，例如：EXT3、NFS、VFS、ISO9660、MSDOS等等。
网络功能：较全面的实现了TCP/IP、SLIP、PPP、PLIP协议，功能强大。
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简介：Linux操作系统分析与实践简要介绍操作系统的定义、功能、特性，以及发展历史、分类、内核结构，阐述计算机硬件系统对操作系统的支持与要求，以Linux 2.6版本为例详细分析Linux操作系统的进程管理、内存管理、文件管理和设备管理的工作原理和设计。
Ⅲ linux系统的优缺点
优点：
1、Linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。
2、Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。
3、完全兼容POSIX1.0标准，这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。
缺点：
1、Linux内核提供了一个调度程序来管理系统中运行的进程。几乎总是，先发制人的；这意味着调度程序执行一段时间，如果进程尚未完成，则调度程序将停止进程并开始执行另一个进程。
2、内存管理器是内核最重要的核心部分之一。它提供物理到虚拟内存映射功能以及分页和交换到物理磁盘。内存管理器使用与体系结构相关的代码来访问计算机的物理内存。虽然内核维护自己的虚拟地址空间，但用户空间中的每个进程都有自己的虚拟地址空间。
(3)linux系统分析扩展阅读：
桌面环境
在图形计算中，一个桌面环境（Desktop environment，有时称为桌面管理器）为计算机提供一个图形用户界面（GUI）。但严格来说窗口管理器和桌面环境是有区别的。
桌面环境就是桌面图形环境，它的主要目标是为Linux/Unix操作系统提供一个更加完备 的界面以及大量各类整合工具和使用 程序，其基本 易用性吸引着大量的新用户。
桌面环境名称来自桌面比拟，对应于早期的文字命令行界面（CLI）。一个典型的桌面环境提供图标，视窗，工具栏，文件夹，壁纸以及像拖放这样的能力。整体而言，桌面环境在设计和功能上的特性，赋予了它与众不同的外观和感觉。
现今主流的桌面环境有KDE，gnome，Xfce，LXDE等，除此之外还有Ambient，EDE，IRIX Interactive Desktop，Mezzo，Sugar，CDE等。
Ⅳ Linux操作系统的知识点总结
Linux操作系统的基础知识并不是很难理解，熟悉掌握基础知识能更好的学习Linux。下面由我为大家整理了Linux操作系统的知识点总结的相关知识，希望对大家有帮助!
Linux操作系统的知识点总结1.操作系统总体介绍
•CPU： 就像人的大脑，主要负责相关事情的判断以及实际处理的机制。
查询指令： cat /proc/cpuinfo
•内存： 大脑中的记忆区块，将皮肤、眼睛等所收集到的信息记录起来的地方，以供CPU进行判断。查询指令： cat /proc/meminfo
物理内存
物理内存，就是我们将内存条插在主板内存槽上的内存条的容量的大小。看计算机配置的时候，主要看的就是这个物理内存
虚拟内存
Windows中运用了虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用，当内存占用完时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。
关系：windows中虚拟内存和物理内存可能都会被使用，Linux中，只有物理内存使用完了，才会使用虚拟内存
•硬盘： 大脑中的记忆区块，将重要的数据记录起来，以便未来再次使用这些数据。
查询指令： fdisk -l (需要root权限)
Linux操作系统的知识点总结2.内存和硬盘的关系
具体命令后面会介绍
Linux操作系统的知识点总结3.操作系统监控命令>单独写一份
•vmstat
•sar
•iostat
•top
•free
•uptime
•netstat
•ps
•strace
•lsof
Linux操作系统的知识点总结4.如何分析操作系统
实际流程： 读数据》数据>硬盘》虚拟内存(swaP)》内存》cpu缓存》执行队列
分析方向，正好相反
Linux操作系统的知识点总结4.各个部分常出现的漏洞
•CPU： 容易出现该类瓶颈的邮件服务器、动态web服务器
•内存： 容易出现该类瓶颈的打印服务器、数据库服务器、静态web服务器
•磁盘I/O： 频繁读写操作的项目
•网络带宽： 频繁大量上传下载项目
Linux操作系统的知识点总结5.linux本身的一些优化
1. 系统安装优化
当安装linux系统时，磁盘划分、 SWAP内存的分配都直接影响系统性能。对于虚拟内存SWAP的设定，现在已经没有了所谓虚拟内存是物理内存两倍的要求，但是根据经验，如果内存较小(物理内存小于4GB)，一般设置SWAP交换分区大小为内存的2倍;如果物理内存大约4GB小于16GB，可以设置SWAP大小等于或者略小于物理内存即可;如果内存在16GB以上，原则上可以设置SWAP为0，但最好设置一定大小的SWAP
• 2. 内核参数优化
例如，如果系统部署的Oracle数据库应用，那么就需要对系统共享内存段( kernel.shmmax, kenerl.shmmni, kernel.shmall)、
系统信号量( kernel.sem)、文件句柄( fs.file0max)等参数进行优化设置;如果部署的WEB应用，那么就需要根据web应用特性进行网络参数的优化，例如修改net.ipv4.ip_local_port_range、net.ipv4.tc_tw_reuse、 net.core.somaxconn等网络
内核参数
• 3. 文件系统优化
在linux下可选的文件系统有ext2,、 ext3、 xfs、 ReiserFS
linux标准文件系统是从VFS开始，然后ext、 ext2， ext2是linux上的标准文件系统， ext3是在ext2基础上增加日志形成的。从VFS到ext3，设计思想没有太大变化，都是早期UNIX家族基于超级块和inode的设计理念设计而成。XFS文件系统是SGI开发的一个高级日志文件系统，通过分布处理磁盘请求、定位数据、保持cache的一致性来提供对文件系统数据的低延迟、高带宽的访问，因此XFS极具伸缩性，非常健壮，具有优秀的日志记录功能、可扩展性强、快速写入等优点。ReiserFS在Hans Reiser领导下开发出来的一款高性能的日志文件系统，通过完全平衡树来管理数据，包括文件数据、文件名及日志支持等。与ext2、 ext3相比，最大的优点是访问性能和安全性大幅提升。具有高效、合理利用磁盘空间，先将的日志管理机制，特意的搜寻方式，海量磁盘存储等优点
Linux操作系统的知识点总结5.重点知识
物理内存和虚拟内存
1.如何查看物理内存和虚拟内存?
Top 命令可以查看物理内存和虚拟内存的数值
2.Buffer
是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界接口传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。
3.Cache
CPU缓存(Cache Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度
4.CPU中断
当CPU执行完一条现行指令时，如果外设向CPU发出中断请求，那么CPU在满足响应的情况下，将发出中断响应信号，与此同时关闭中断，表示CPU不在受理另外一个设备的中断。这时，CPU将寻找中断请求源是哪一个设备，并保存CPU自己的程序计数器(PC)的内容。然后，他将转移到处理该中断源的中断服务程序。CPU在保存现场信息，设备服务(如交换数据)以后，将恢复现场信息。在这些动作完成以后，开放中断，并返回到原来被中断的主程序的下一条指令。
5.上下文切换
上下文切换(Context Switch) 或者环境切换
多任务系统中，上下文切换是指CPU的控制权由运行任务转移到另外一个就绪任务时所发生的事件。
在操作系统中，CPU切换到另一个进程需要保存当前进程的状态并恢复另一个进程的状态：当前运行任务转为就绪(或者挂起、删除)状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。上下文切换包括保存当前任务的运行环境，恢复将要运行任务的运行环境。
进程上下文用进程的PCB(进程控制块,也称为PCB，即任务控制块)表示，它包括进程状态，CPU寄存器的值等。
通常通过执行一个状态保存来保存CPU当前状态，然后执行一个状态恢复重新开始运行。
上下文切换会对性能造成负面影响。然而，一些上下文切换相对其他切换而言更加昂贵;其中一个更昂贵的上下文切换是跨核上下文切换(Cross-Core Context Switch)。一个线程可以运行在一个专用处理器上，也可以跨处理器。由单个处理器服务的线程都有处理器关联(Processor Affinity)，这样会更加有效。在另一个处理器内核抢占和调度线程会引起缓存丢失，作为缓存丢失和过度上下文切换的结果要访问本地内存。总之，这称为“跨核上下文切换”。
6.进程和线程
进程概念
进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。例如，用户运行自己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后，把该进程放人进程的就绪队列。进程调度程序选中它，为它分配CPU以及其它有关资源，该进程才真正运行。所以，进程是系统中的并发执行的单位。
线程概念
线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机调度的基本单位。如果把进程理解为在逻辑上操作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多可能的子任务之一
进程和线程的关系
(1)一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。 (2)资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。
(3)处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。
(4)线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
Ⅳ Linux系统分析、裁减及RAMOS制作
使用Linux开发，根据应用需求的不同有不同的配置开发方法，但是一般都要经过如下的过程：
1．建立开发环境
操作系统一般使用RedHat-Linux，版本从7到9都可以，选择定制安装或全部安装，通过网络下载相应的GCC交叉编译器进行安装（例如arm-Linux-gcc、arm-μclibc-gcc），或者安装产品厂家提供的交叉编译器。
2．配置开发主机
配置MINICOM，一般的参数为波特率为115 200bps，数据位为8位，停止位为1，无奇偶校验，软件硬件流控设为无。在Windows下的超级终端的配置也是这样的。MINICOM软件的作用是作为调试嵌入式开发板的信息输出的监视器和键盘输入的工具。配置网络，主要是配置NFS网络文件系统，需要关闭防火墙，简化嵌入式网络调试环境设置过程。
3．建立引导装载程序BOOTLOADER
从网络上下载一些公开源代码的BOOTLOADER，如U-BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根据自己具体的芯片进行移植修改。有些芯片没有内置引导装载程序，例如三星的ARM7、ARM9系列芯片，这样就需要编写开发板上Flash的烧写程序，网络上有免费下载的Windows下通过JTAG并口简易仿真器烧写ARM外围Flash芯片的烧写程序，也有Linux下的公开源代码的J-Flash程序。如果不能烧写自己的开发板，就需要根据自己的具体电路进行源代码修改。这是系统正常运行的第一步。如果购买了厂家的仿真器当然比较容易烧写Flash，这对于需要迅速开发自己产品的人来说可以极大地提高开发速度，但是其中的核心技术是无法了解的。
4．下载别人已经移植好的Linux操作系统
如μCLinux、ARM-Linux、PPC-Linux等，如果有专门针对所使用的CPU移植好的Linux操作系统那是再好不过的，下载后再添加自己的特定硬件的驱动程序，进行调试修改，对于带MMU的CPU可以使用模块方式调试驱动，对于μCLinux这样的系统则需编译进内核进行调试。
5．建立根文件系统
从下载使用BUSYBOX软件进行功能裁减，产生一个最基本的根文件系统，再根据自己的应用需要添加其他程序。默认的启动脚本一般都不会符合应用的需要，所以就要修改根文件系统中的启动脚本，它的存放位置位于/etc目录下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自动挂装文件系统的配置文件/etc/fstab，具体情况会随系统不同而不同。根文件系统在嵌入式系统中一般设为只读，需要使用mkcramfs、genromfs等工具产生烧写映像文件。
6．建立应用程序的Flash磁盘分区
一般使用JFFS2或YAFFS文件系统，这需要在内核中提供这些文件系统的驱动，有的系统使用一个线性Flash（NOR型）512KB～32MB，有的系统使用非线性Flash（NAND型）8～512MB，有的两个同时使用，需要根据应用规划Flash的分区方案。
7．开发应用程序
应用程序可以放入根文件系统中，也可以放入YAFFS、JFFS2文件系统中，有的应用不使用根文件系统，直接将应用程序和内核设计在一起，这有点类似于μCOS-II的方式。
8．烧写内核、根文件系统、应用程序
9．发布产品