[TOC] # UNIX/Linux系統結構 UNIX/Linux 系統可以分為4個主要部分：內核、shell、文件系統和應用程序。 內核、shell 和文件系統一起形成了基本的操作系統結構，它們使得用戶可以運行程序、管理文件并使用系統。部分層次結構如圖：  ## 1) 內核層 內核層是 UNIX/Linux 系統的核心和基礎，它直接附著在硬件平臺之上，控制和管理系統內各種資源（硬件資源和軟件資源），有效地組織進程的運行，從而擴展硬件的功能，提高資源的利用效率，為用戶提供方便、高效、安全、可靠的應用環境。 ## 2) Shell層 Shell 層是與用戶直接交互的界面。用戶可以在提示符下輸入命令行，由 Shell 解釋執行并輸出相應結果或者有關信息，所以我們也把 Shell 稱作命令解釋器，利用系統提供的豐富命令可以快捷而簡便地完成許多工作。 ## 3) 應用層 應用層提供基于 X Window 協議的圖形環境。X Window 協議定義了一個系統所必須具備的功能（就如同 TCP/IP 是一個協議，定義軟件所應具備的功能），任何系統能滿足此協議及符合 X 協會其他的規范，便可稱為 X Window。 > [Linux系統結構詳解](https://blog.csdn.net/Maushawkin/article/details/105914166) > [Linux系統結構 詳解](https://blog.csdn.net/weixin_30247159/article/details/96401070) # Linux 內核（Kernel） 內核是操作系統的核心，具有很多最基本功能，它負責管理系統的進程、[內存](http://product.yesky.com/catalog/219/)、設備[驅動](http://drivers.yesky.com/)程序、文件和[網絡](http://product.yesky.com/net/)系統，決定著系統的性能和穩定性。 內核由如下幾部分組成：內存管理、進程管理、設備驅動程序、文件系統和網絡管理等。如圖：  # 用戶態和內核態 應用程序是無法直接訪問硬件資源的，需要通過**通過內核**SCI 層提供的接口來訪問硬件資源。  ## SCI（System call interface） 系統調用接口層 SCI 層提供了某些機制執行從用戶空間到內核的函數調用。正如前面討論的一樣，這個接口依賴于體系結構，甚至在相同的處理器家族內也是如此。SCI 實際上是一個非常有用的函數調用多路復用和多路分解服務。 * 在 `./linux/kernel` 中您可以找到 SCI 的實現。 * 在 `./linux/arch` 中找到依賴于體系結構的部分。 ## API（POSIX）、C庫函數、系統調用 * 一般而言，應用程序使用API而不是直接使用系統調用來編程 * 進程UNIX/Linux的C庫遵循POSIX規范，以庫函數的形式實現了POSIX API（在API中使用系統調用完成相應功能）。 * 參考：`/usr/include/asm/unistd.h`  > POSIX:Portable Operating System Interface ---> 可移植操作系統接口 > [Linux系統結構詳解](https://blog.csdn.net/hguisu/article/details/6122513) # X Window System ## 簡介 linux 圖形界面又稱 **X window system**，實際上 linux 本身是沒有界面了（它原本就是個內核，怎么會需要圖形界面呢！）。 Linux 現在的圖形界面的實現只是linux 下的應用程序實現的： 圖形界面并不是 linux 的一部分，linux 只是一個基于命令行的操作系統，linux 和 Xfree 的關系就相當于當年的 DOS 和WINDOWS 3.0 一樣，windows 3.0 不是獨立的操作系統，它只是 DOS 的擴充，是 DOS 下的應用程序級別的系統，不是獨立的操作系統。 同樣 XFree 只是 linux下的一個應用程序而已，不是系統的一部分，但是 X 的存在可以方便用戶使用電腦。WINDOWS 95 及以后的版本就不一樣了，他們的圖形界面是操作系統的一部分，圖形界面在系統內核中就實現了，沒有了圖形界面 windows 就不成為 windows 了。 沒有圖形界面 linux 還是 linux，很多裝 linux 的 Web 服務器就根本不安裝圖形界面。這也 WINDOWS 和 linux 的重要區別之一。 大多數的 UNIX 系統上（包括 Solaris、HP-UX、AIX 等）都可以運行 CDE （Common Desktop Environment，通用桌面環境，是運行于 UNIX 的商業桌面環境）用戶界面； 而在 Linux 上廣泛應用的有 GNOME（GNU Network Object Environment）（見下圖）、KDE 等。  ## X 是協議，不是具體的某個軟件 蘋果電腦的圖形界面用的也是X協議，而且被認為是做的最好的X協議圖形界面，并且它對X協議的實施是做在系統內核里的，所以性能明顯好很多，這就是為什么很多大型三維圖形設計軟件都是在蘋果平臺上的原因。 既然是協議，那么肯定和平臺無關的，因此可以讓X應用程序顯示在任何裝 有X server 的遠程計算機上。甚至顯示在裝有 Xnest 服務器的 windows系統上。只不過在大多數情況下，X應用程序都用本機的X server，然后X server將顯示結果輸出到本機的顯示器。這也是很多人不理解X是一種協議的原因。 > [linux下的X server和linux圖形界面原理--perfect](https://blog.csdn.net/Shb_derek/article/details/37966289) ## 組成部分 主要包含如下幾個部分: 1. X server 主要提供基本的顯示接口共 X client 使用，并將用戶的操作等也反映給 X client，是 X client 與硬件的一個中間層。 2. 顯示管理器(Display Manager) 例如(gdm kdm xdm等) 3. 窗口管理器(Window Manager) 例如(metacity，fluxbox等) 4. DM 和 WM之上的一些圖形應用程序 在使用中一般都是b,c,d三者集合起來構成一個完整的集成工作環境，例如KDE、GNOME等，這就是我們平時所說的廣義上的 X client。 > [xserver相關知識匯總](https://blog.csdn.net/arag2009/article/details/78465854) > [??????linux圖形界面基本知識（X、X11、Xfree86、Xorg、GNOME、KDE之間的關系）](https://www.cnblogs.com/xj626852095/p/3648212.html) > [XWindow、Server、Client和QT、GTK之間的關系](https://www.jianshu.com/p/017ced3e8ae5) [第二十四章、 X Window 配置介紹](http://blog.csdn.net/mybluetiankong/article/details/20439241) [Linux入門學習教程：X Window究竟是什么](http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/114175.htm) # 參考 > [很好的linux課件](https://www.wendangwang.com/doc/d3e1269242423217c4357f00/23) > [1.3 系統調用與庫函數](https://www.cnblogs.com/DengSchoo/p/12624459.html)