Linux çekirdeği, uygulamalar ve donanım arasında bilgi işlem iletişimini sağlayan ve sistem kaynaklarını yöneten bir köprü gibidir. Linus Torvalds, Linux çekirdeğini C ve Assembly ile geliştirdi ve böylece halka açık kaynak olarak piyasaya sürülen hafif ve taşınabilir bir çekirdek oluşturmayı başardı.
Linux çekirdeğini uzay, bilgisayar, akıllı saatler, cep telefonları, robotik, sağlık gibi birçok farklı sektörde görebilirsiniz. Ancak, Linux çekirdeğinin kaputun altında nasıl çalıştığını hiç merak ettiniz mi?
Linux'ta Donanım Kullanımı
Linux çekirdeği, her şeyden önce, bilgisayarınızı açtığınızda hangi donanımın ne şekilde çalışacağını kontrol eder. Ek olarak, programlama arayüzü sayesinde üst düzey yazılımların kontrolü mümkündür. Bu kontrollere bir örnek vermek gerekirse, anakartınızdaki yuvalara takılı donanımlar hakkında bilgileri görmeniz ve bu detaylı bilgilerden yararlanmanız mümkündür.
Ayrıca, bu programlama arayüzü bir soyutlama katmanı sağlar. Örneğin, arkadaşlarınızla görüntülü sohbet etmek istiyorsanız, bir web kamerasına ihtiyacınız olacak. Soyutlama katmanı, kullandığınız yazılımın markası ve modeli ne olursa olsun bu web kamerasını kullanmasını mümkün kılar. Buradaki yazılım sadece Linux için var olan arayüzü kullanabilir. Linux çekirdeği, bu arabirimin işlev çağrılarını web kamerasının ihtiyaç duyduğu gerçek donanım komutlarına çevirir.
Kullanmak /proc ve /sys sanal dosya sistemleri, Linux çekirdeği donanım hakkında ayrıntılı bilgileri dışa aktarın algılar. Aşağıda bunun için kullanılan birkaç aracı ve bunların hangi cihazları ve kartları dışa aktardıklarını görebilirsiniz:
- lspci: PCI aygıtları için
- lsusb: USB cihazları için
- lspcmcia: PCMCIA kartları için
Gördüğünüz gibi, yukarıdaki ekran görüntüsündeki Linux dağıtımı VirtualBox üzerinde çalışıyor. Ancak VGA, USB denetleyicisi, köprüler ve SATA denetleyicisi gibi bir çok bilgiyi görme imkanınız var.
Ayrıca -v parametre çok daha ayrıntılı bilgi almak için.
Linux çekirdeğinde, uygulamalar aygıtlara genellikle işletim sisteminde bulunan özel dosyalar aracılığıyla erişir. /dev dizin. Bu özel dosyalar, disk sürücülerini ve diğer fiziksel aygıtları temsil eder. gibi dosyalar /dev/hda, /dev/sdc, /dev/sdc3, /dev/input/mouse0 ve dev/snd/* bu özel dosyalara örnektir.
Linux Dosya Sistemi Yönetimi
Dosya sistemleri, Linux çekirdeğinin en önemli bileşenlerinden biridir. Linux'un dosya sistemi en büyük faydalarından biridir. Bir Linux sistemindeki tüm dosyalar tek bir dalda toplanır. Böylece kullanıcılar istedikleri yerlere ulaşmak için bu hiyerarşiyi kullanabilirler.
Bu hiyerarşinin başlangıç noktası kök dizindir (/). Diğer alt dizinler kök dizinin altındadır. altında en çok kullanılan alt dizin / bu /home dizin. Bu alt dizin, diğer alt dizinleri içerir ve her dizin, gerçek verileri depolayan dosyalara sahiptir.
Örneğin, masaüstünüzde bir metin dosyası düşünebilirsiniz. adlı bir metin dosyası oluşturursanız merhabadünya.txt masaüstünüzde, buna şu şekilde başvurabilirsiniz: /home/muo/Desktop/helloworld.txt. örneği /muo burada elbette değişecektir. Çünkü bu alt dizin adı, mevcut kullanıcınızın adına bağlıdır. Bu adlandırma sistemi ile Linux çekirdeği, bir diskte bulunan gerçek ve fiziksel depolama arasında çeviri yapar.
Ayrıca, Linux çekirdeği birkaç diskten gelen verileri entegre edebilir. Montaj sistemi burada devreye giriyor. Kök sistemdeki disklerden birini kullanır ve diğerlerini hiyerarşideki mevcut dizinlere bağlar. Diğer diskler daha sonra bağlama noktalarının altına yerleştirilir. Bu, kullanıcıların /home diğer alt dizinleri de içeren ikinci bir sabit diskteki dizin.
Bir diski bilgisayara bağladığınızda /home dizin, bu dizinlere normal konumlardan erişebilirsiniz. Böylece, yollar gibi /home/muo/Desktop/helloworld.txt Çalışmaya devam et.
ile sisteminizdeki dosyalar arasındaki bağlama noktalarını görebilirsiniz. findmnt -A emretmek.
Birçok dosya sistemi biçimiyle, verileri fiziksel olarak disklerde depolayabilirsiniz. Linux'ta en yaygın olarak bilinenler, ext2, ext3, ve ext4 dosya sistemi biçimleri. Ancak, başka birçok dosya sistemi biçimi vardır. Her durumda, dosya sistemini bağlamadan önce biçimlendirmeniz gerekir. gibi komutları kullanabilirsiniz. mkfs.ext3 (mkfs make file system ve ext3 dosya sistemi anlamına gelir) bunun için.
Bu komutlar, biçimlendirmek istediğiniz aygıt dosya yolunu parametre olarak kabul eder. Bu yıkıcı bir işlemdir ve bir dosya sistemini silmek veya sıfırlamak istemiyorsanız dikkatli kullanmalısınız.
Bunların dışında da var NFS gibi ağ dosya sistemleri Linux çekirdeğinin kullandığı. NFS, verilerin yerel bir diskte depolanmadığı bir ağ dosya sistemidir. NFS ile veriler, ağ üzerinden verileri depolayan bir sunucuya gider. Veriler bir sunucu üzerinde olacağından, kullanıcıların sürekli olarak bununla uğraşması gerekmez. Ayrıca her zamanki gibi Linux'un geleneksel hiyerarşik dosya sistemini de kullanabilirler.
Paylaşılan İşlev İşlemleri
Linux sistemindeki tüm yazılımların ortak işlevleri vardır. Bu nedenle bu işlevler Linux çekirdeğinde merkezidir. Örneğin bir dosyayı açarken, dosyanın fiziksel olarak nerede saklandığını, hangi işlevleri ve işlemleri kullanacağını bilmeden sadece dosya adıyla açabilirsiniz. Bu işlevlerin tümü zaten çekirdekte mevcuttur.
Dosyanızı sabit diskte saklayabilir, birkaç sabit disk arasında bölebilir, hatta uzak bir sunucuda tutabilirsiniz. Paylaşılan dosya iletişim işlevleri bu gibi durumlarda önemlidir. Uygulamalar, verilerin nasıl taşındığından bağımsız olarak veri alışverişinde bulunur. Bu veri alışverişini yapmak için paylaşılan iletişim işlevleri vardır. Bu hareket, kablosuz ağlar veya hatta sabit bir telefon hattı üzerinden olabilir.
Linux'ta Süreç Yönetimi
Bellekteki veriler veya bilgiler üzerinde çalışan bir programın etkin bir örneği, işlem olarak bilinir. Linux çekirdeğinin görevi bu bellek bölgelerini oluşturmak ve takip etmektir. Çekirdek bellek ayırır çalışan bir program için ve yürütülebilir kodu dosya sisteminden belleğe yükler. Hemen ardından, çekirdek kodu çalıştırır.
Linux çekirdeği çoklu görevi destekler. Aynı anda çok sayıda işlemi çalıştırabilir. Yine de, herhangi bir zaman diliminde yalnızca bir işlem var. Ancak, Linux çekirdeği zamanı küçük parçalara böler ve sonuç olarak her prosedür sırayla gerçekleşir.
Bu küçük zaman dilimleri milisaniyelik artışlarla olduğundan, yalnızca belirli zamanlarda etkindirler ve zamanın geri kalanında boşta kalırlar. Linux çekirdeğinin buradaki görevi, aynı anda birden çok işlemi çalıştırarak performansı en üst düzeye çıkarmaktır.
Zaman aralıkları çok uzunsa, çalışan uygulama istediğiniz kadar yanıt vermeyebilir. Zaman çerçeveleri çok kısaysa, görev değişiklikleriyle ilgili sorunlar olabilir. Sürecin önceliğine bağlı olarak burada gerekli olan zaman dilimi aralığı değişecektir. Daha önce yüksek öncelikli süreçleri ve düşük öncelikli süreçleri duymuş olabilirsiniz. Bu, Linux çekirdeğinin kontrol ettiği işlevlerden biridir.
Bu açıklama her zaman doğru değildir. Gerçek sınırlama, aynı anda işlemci çekirdeği başına yalnızca bir çalışan işlem olabilmesidir. Çok işlemcili sistemler, birkaç işlemin paralel olarak çalışmasına izin verir. Temel bir sistem neredeyse her zaman düzinelerce çalışan sürece sahiptir.
Linux'ta Erişim Hakları
Diğer işletim sistemlerinde olduğu gibi bir Linux sisteminde de birçok kullanıcı oluşturabilirsiniz. Bu gibi durumlarda bireysel kullanıcıları ve grupları destekleyen bir hak yönetim sistemi bulunmaktadır. burası dosya ve kullanıcı izinleri oyuna gel.
Linux çekirdeği verileri yönetir ve her işlem için gerekli izinleri kontrol eder. Örneğin, bir dosyayı açmaya çalışırsanız, çekirdeğin işlem kimliğini erişim izinleriyle karşılaştırması gerekir. Çekirdek kontrol edip izinlerinizin olduğunu görürse dosyayı açacaktır.
Linux Çekirdeği Her Şeyi Kontrol Eder
Gördüğünüz gibi, Linux çekirdeği dosya güvenliğinizden kullanıcı oluşturmaya ve internetten dosya indirmeye kadar her şeyi denetler. Her şey belirli bir düzen içinde. Her kullanıcının hakları vardır. Linux çekirdeği, en yüksek performans için süreçleri ve zaman dilimlerini yönetir.
Ayrıca Linux çekirdeğini diğer işletim sistemlerinden ayıran en büyük özelliklerden biri olan dosya sistemi de oldukça önemlidir. Linux gizli bir kutu değildir. Aksine, tüm dosyalara ve kaynak kodlarına erişilebilir. Linux çekirdeğinin pratik ve güçlü doğasını daha iyi anlamak için Linux dizin sistemi hiyerarşisini inceleyebilirsiniz.