Σχεδιάστε και εξηγήστε την αρχιτεκτονική των Windows Unix;

Δεν υπάρχει ενιαία αρχιτεκτονική "Windows Unix". Τα Windows και το UNIX είναι ξεχωριστά λειτουργικά συστήματα με θεμελιωδώς διαφορετικές αρχιτεκτονικές. Τα Windows βασίζονται σε μονολιθικό πυρήνα, ενώ τα συστήματα που μοιάζουν με UNIX (Linux, MacOS, BSD κ.λπ.) βασίζονται συνήθως σε ένα μικροκέρα ή μια υβριδική προσέγγιση. Δεν μπορείτε να τα συνδυάσετε απευθείας με απλό τρόπο.

Ωστόσο, είναι δυνατόν να εκτελέσετε ένα περιβάλλον που μοιάζει με unix * στην κορυφή * των Windows χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως:

* υποσύστημα Windows για Linux (WSL): Αυτό είναι ίσως αυτό που σκέφτεστε αν σκέφτεστε μια αρχιτεκτονική "Windows Unix". Δεν συγχωνεύει τα δύο λειτουργικά συστήματα. Αντίθετα, παρέχει ένα στρώμα συμβατότητας που επιτρέπει σε μια κατανομή Linux να εκτελείται ως διαδικασία λειτουργίας χρήστη μέσα σε ένα περιβάλλον των Windows.

Ας απεικονίσουμε την αρχιτεκτονική του WSL:

`` `

+------------------++-----------------++-----------------------------------------------------

| Windows | <-> | Συμβατότητα WSL | <-> | Linux |

| (Kernel &User) | Στρώμα | | (Kernel &User)

| Χώρος) | + -------------------+ | Χώρος) |

+-------------------+ ^+-----------------+

|

| Κλήσεις συστήματος, πρόσβαση συστήματος αρχείων κ.λπ.

v

+------------------++

| Πυρήνας Windows | <-χειρίζεται την αλληλεπίδραση υλικού χαμηλού επιπέδου

+------------------++

`` `

Επεξήγηση:

1. Windows Kernel και χώρος χρήστη: Η βάση είναι το λειτουργικό σύστημα των Windows με τις διαδικασίες του πυρήνα και του χώρου χρήστη. Αυτό χειρίζεται άμεσα την αλληλεπίδραση υλικού.

2. στρώμα συμβατότητας WSL: Αυτό είναι ένα κρίσιμο στοιχείο. Λειτουργεί ως γέφυρα, μεταφράζοντας τις κλήσεις του συστήματος και άλλα αιτήματα από το περιβάλλον Linux στα ισοδύναμα των Windows. Διαχειρίζεται την πρόσβαση του συστήματος αρχείων, τη δικτύωση και άλλες αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο περιβαλλόντων. Το στρώμα συμβατότητας εφαρμόζεται μέσα στον πυρήνα των Windows, δίνοντάς του μια ώθηση απόδοσης σε σύγκριση με τη λειτουργία ενός πλήρους εικονικής μηχανής.

3. Πρόκειται για μια πλήρη κατανομή Linux (όπως το Ubuntu ή το Debian) που λειτουργεί ως διαδικασία στα Windows. Έχει τον δικό του πυρήνα, εφαρμογές χώρου χρήστη, βιβλιοθήκες και επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Ο πυρήνας Linux * δεν έχει * πρόσβαση απευθείας στο υλικό. Βασίζεται στο στρώμα συμβατότητας WSL για αυτό.

Βασικές διαφορές από ένα πραγματικό ολοκληρωμένο σύστημα:

* Δεν ενσωματώνει τον πυρήνα: Το WSL δεν ενσωματώνει τον πυρήνα του Linux στον πυρήνα των Windows. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει πάντα ένα στρώμα μετάφρασης, το οποίο μπορεί να εισαγάγει κάποια γενικά έξοδα απόδοσης και περιορισμούς σε σύγκριση με ένα εγγενές σύστημα UNIX.

* απομονωμένα περιβάλλοντα: Το WSL λειτουργεί ως ξεχωριστή διαδικασία. Παρόλο που μπορεί να έχει πρόσβαση σε συστήματα αρχείων των Windows, εξακολουθεί να είναι ένα σε μεγάλο βαθμό απομονωμένο περιβάλλον. Η άμεση αλληλεπίδραση μεταξύ των διαδικασιών Windows και Linux απαιτεί μηχανισμούς όπως η επικοινωνία μεταξύ της επεξεργασίας (IPC).

* Περιορισμένη πρόσβαση υλικού: Ο πυρήνας Linux στο WSL δεν έχει άμεσο έλεγχο σε όλο το υλικό. Ορισμένες συσκευές ενδέχεται να απαιτούν συγκεκριμένους οδηγούς ή να μην υποστηρίζονται πλήρως.

Εν ολίγοις, ενώ το WSL παρέχει έναν βολικό τρόπο για την εκτέλεση εργαλείων και εφαρμογών Linux στα Windows, δεν είναι μια αληθινή αρχιτεκτονική "Windows Unix". Περιγράφεται με μεγαλύτερη ακρίβεια ως περιβάλλον Linux που εξομοιώνεται στο λειτουργικό σύστημα των Windows.