Глава 1. Введение в Linux

Возможно, детализированное представление о реальном функционировании большинства операционных систем (ОС) так и останется недостижимой мечтой многих программистов, поскольку исходные коды ОС зачастую являются тайной за семью печатями. Однако существуют и исключения из этого правила, к которым принадлежат ОС, разработанные либо для исследовательских целей, либо для учебных целей, либо для тех и других. Несмотря на то что исследование и обучение — цели достаточно важные и прекрасные, подобного рода системы демонстрируют скорее особенности процесса разработки реального программного обеспечения, нежели собственно операционных систем.

Лишь совсем немногие ОС доставляют удовольствие в исследовании, изучении и постижении их исходного кода, делая его доступным (причем совершенно бесплатно) любому желающему. Одна из таких ОС — Linux, которой, собственно, и посвящается эта книга.

Linux — бесплатная, с открытым исходным кодом (open source), стандартизированная, 32-разрядная (64-разрядная для 64-разрядных процессоров), Unix-образная операционная система. Linux обладает всем необходимым, чего можно ожидать от современной полноценной ОС:

• истинной приоритетной мультизадачностью, включая полную поддержку множества пользователей;
• механизмами защиты памяти;
• виртуальной памятью;
• возможностью выполнения как на традиционных однопроцессорных, так и на симметричных мультипроцессорных системах;
• выполнением POSIX-соглашения;
• наличием сетевой обработки;
• графическим пользовательским интерфейсом и рабочими столами;
• высоким быстродействием и устойчивостью.

Строго говоря, Linux не является целиком операционной системой. Во время установки того, что обычно называется Linux, на самом деле устанавливается изрядное количество инструментальных средств, которые в результате совместного функционирования и реализуют весь спектр задач ОС. Собственно Linux представляет собой ядро операционной системы, ее сердце, мозги и центральную нервную систему. (На систему целиком зачастую ссылаются как на GNU/Linux; это прояснится далее в главе.) Ядро эксклюзивно отвечает за выполнение наиболее низкоуровневых задач, которые делают возможным реализацию всего остального: манипуляций одновременно существующими процессами; управления памятью процессов с гарантией отсутствия коллизий; реализацию дисковых операций, запрошенных процессами и т.п.

В книге будет показано, как ядро Linux выполняет большинство из упомянутых критических задач.