在學習Linux系統中，我們經常會看到多使用者這個詞，你瞭解Linux系統多使用者的特點麼？這裡為你介紹Linux系統多使用者的特點。多使用者是指系統資源可以被不同使用者各自擁有使用，即每個使用者對自己的資源（例如：檔案、裝置）有特定的許可權，互不影響。因此多使用者特性變成了衡量作業系統好壞的重要標準，如何保障使用者公平的使用系統也成了系統設計者必須要考慮的問題。

為了實現多使用者特性，Linux系統將程序的生存週期劃分為4種狀態： 
（1）程序正在使用者態下執行；

（2）程序正在核心態下執行；

（3）程序未正在執行，但是它已準備好——一旦排程程式選中了它，它就可以投入執行。很多程序可以處於這一狀態，而排程演算法決定哪個程序將成為下一個執行的程序；

（4）程序正在睡眠。

4種狀態的轉換並不是任意的，而是一個有向圖。狀態轉換圖如下所示：

因為任何時刻一個處理機僅能執行一個程序，所以至多有一個程序可以處在第一種狀態和第二種狀態。這兩個狀態相應於兩種執行態：使用者態和核心態。劃分這兩個級別主要是對系統提供保護，核心態可以執行一些特權指令和進入使用者態，而使用者態則不能。核心態與使用者態的劃分為Linux多使用者特性提供了保證。

Linux中大部分的系統呼叫包含在Linux的libc庫中，通過libc呼叫方法可以呼叫這些系統呼叫。因此，當用戶程序需要使用系統資源時（如檔案、顯示器輸出、印表機輸出等），會通過呼叫標準C函式庫中的函式實現相應功能（如open開啟檔案、printf進行顯示器輸出等）。系統呼叫的啟用有兩種方法：system_call函式和lcall7呼叫門(call gate)。還有一種syscall函式，是通過呼叫lcall7實現的，所以不算作一種特有的方法。對於內部程式碼來說，system_call是所有系統呼叫的入口點，lcall7用來支援iBCS2（Inter二進位制相容規範標準的版本2，這裡不作討論）。使用者程序通過libc啟用system_call,該libc會把自己希望傳遞的引數裝載到CPU暫存器中，並觸發0x80軟體中斷，即Int $0x80。這個過程檢查系統呼叫號，這個號碼告訴核心程序請求哪種服務。然後，它檢視系統呼叫表(sys_call_table)找到所呼叫的核心函式入口地址。接著，就呼叫函式完成相應功能，等返回後，做一些系統檢查，最後返回到程序（或到其他程序，如果這個程序時間用盡）。這便是使用者程序進行系統呼叫的整體過程。

在一個分時系統中如Linux， 幾個程序能同時進行，並且它們可能都進行了系統呼叫。核心將通過禁止任意的上下文切換和控制中斷的發生保護核心態下執行的一致性。僅當程序從“核心態執行 ”狀態轉移到“在記憶體中睡眠”狀態時，核心才允許上下文切換。在核心態下執行的程序不能被其他程序所搶佔，因此核心有時被稱為不可搶先的（non-preemptive），儘管核心也並不搶佔使用者態下的程序。由於處理系統呼叫之前的資料是準備好的，所以在系統呼叫的過程中不會出現死鎖狀態。又因為核心處於不可搶先狀態，所以核心可保持它的資料結構一致性，從而解決了互斥（mutual exclusion）問題——保證在任何時刻至多一個程序執行臨界區程式碼。

舉個例子，設有三個使用者程序A、B、C同時進行系統呼叫函式。程序睡眠的條件是臨界區處於上鎖狀態。在任一時刻只能有一個程序在執行，它發現臨界區是上了鎖的，就在臨界區變為開鎖的狀態的事件上等待。終於，臨界區的鎖解開了，所有的等待的程序被喚醒並進入“就緒”狀態。核心最終選擇一個程序（比如B）執行。程序B發現臨界區處於開鎖狀態，於是為臨界區上鎖，並且繼續執行。如果後來程序B在為臨界區解鎖之前再次去睡眠（例如等候I／O操作的完成），則核心能排程其他程序去執行。如果它選擇了程序A，程序A發現臨界區處於上鎖狀態，那麼它就再次去睡眠。程序C也做同樣的事情。最後，程序B醒來併為緩衝區解鎖，允許程序A也允許程序C存 取緩衝區。因此，保證了至多一個程序能獲得資源的存取。再此期間，程序的睡眠與喚醒過程應被考慮成“原子的”：一個程序瞬時地進入睡眠狀態，並停留在那兒 直至它被喚醒。在它睡眠之後，核心排程另一個程序去執行，並切換後者的上下文。由此可見，臨界區在任何時刻只有至多一個程序在執行。

總體說來Linux實現多使用者特性的關鍵在於，將所有系統呼叫在將資料準備好後通過一個介面（system_call） 進入核心態，由核心態進行許可權檢查控制，並且保證資源的獨佔訪問。在表面上看，系統呼叫就合其他的函式呼叫一樣，只要結果符合預計的情況，應用程式就不能 確定是否真正使用了核心，從而達到核心態切換對使用者層透明的目的。這樣的過程也就保證了，每個使用者程序對資源操作的互不影響。從而實現了Linux系統的多使用者特性。

希望本文對於Linux系統多使用者的特點的介紹，能對你有所幫助。