Sistemul de operare UNIX

Sistemul de operare UNIX

Caracteristici generale ale sistemului UNIX

Arhitectura sistemului UNIX

Caracteristici generale ale sistemului UNIX

Considerat ca o revolutie in lumea sistemelor de operare, UNIX s-a bucurat de un succes deosebit in lumea specialistilor, el devenind curand si un succes de piata, datorita in principal portabilitatii sale, atat la nivelul interfetei, cat si al aplicatiilor care i-a permis sa se raspandeasca pe cele mai variate arhitecturi de hardware.

Pentru a putea fi cat mai eficiente, sistemele de operare, sunt, in general, puternic dependente de arhitectura si structura calculatorului. Din acest punct de vedere, UNIX este o exceptie cu totul remarcabila. Scris in proportie de aproximativ 90% in limbajul de nivel inalt C, conceptele de baza pe care le-a promovat inca de la aparitia sa au fost standardizarea, portabilitatea si generalitatea algoritmilor.

Printre caracteristicile generale ale sistemului de operare UNIX, care au contribuit la succesul acestui sistem de operare, putem mentiona:

UNIX este un sistem de operare de tip time-sharing, multitasking si multiutilizator;

este asigurata protectia fisierelor si a modului de executie prin existenta unor parole si drepturi de acces;

promoveaza modularitatea;

operatiile de intrare/iesire sunt integrate in sistemul de fisiere, realizandu-se asa-numitele intrari/iesiri generalizate;

exista un sistem de gestiune a proceselor asincrone, care se pot sincroniza prin intermediul unui sistem de intreruperi logice;

gestiunea memoriei se face printr-un mecanism ce permite schimbul de pagini intre memoria RAM si cea externa, gestionandu-se spatiul afectat executiei proceselor si controlandu-se timpul de acces la procesele in asteptare;

s-a realizat o interfata simpla si interactiva prin intermediul componentei SHELL, care nu este integrata in nucleul sistemului KERNEL, asigurandu-se totodata o identitate a sintaxei tuturor comenzilor;

prin scrierea sistemului de operare in limbajul C, s-a obtinut o portabilitate atat a sistemului UNIX propriu-zis, cat si a software-ului de aplicatie dezvoltat sub acest sistem, realizandu-se astfel si premisele dezideratului de sistem deschis;

facilitatile oferite de UNIX acopera o gama foarte larga de aplicatii: baze de date (Oracle, Informix, Sybase), retele, sisteme CASE de grafica avansata, sisteme CAD/CAM, inteligenta artificiala, simulare, probleme de gestiune statistica, instruire asistata de calculator. Sunt implementate de asemenea numeroase compilatoare pentru BASIC, FORTRAN, C, PASCAL, PROLOG, LISP;

intretinere si dezvoltare simpla.

Arhitectura sistemului UNIX

In esenta, sistemul de operare UNIX prezinta in arhitectura sa, trei componente majore:

nucleul (KERNEL)

componenta SHELL

si un sistem bogat de fisiere.

KERNEL - nucleul sistemului

este partea centrala a sistemului asigurand servicii sistem catre programele de aplicatie pentru realizarea gestiunii proceselor, a memoriei, a intrarilor/iesirilor si a timpului.

Pentru indeplinirea acestor functii nucleul sistemului este alcatuit din patru componente:

interfata cu procesele utilizator;

subsistemul de control al aplicatiilor - controleaza modul in care dispozitivele periferice aloca spatiu pentru fisiere, gestioneaza spatiul liber din memoria secundara, controleaza accesul la fisiere;

subsistemul de control al proceselor - realizeaza planificarea, sincronizarea si comunicarea intre procese precum si gestiunea memoriei.

Un proces este un program in stare de executie, continand imaginea fisierului executabil in memorie (zonele de text, date si stiva), precum si resursele utilizate in momentul executiei (registre, fisiere deschise). In decursul existentei sale, un proces se poate afla in una din urmatoarele stari de baza:

in executie in mod utilizator;

in executie in mod nucleu;

gata de rulare;

in asteptare pe disc (swapped) sau in memorie;

zombie - in aceasta stare sunt trecute toate procesele in momentul terminarii lor.

interfata cu hardware-ul.

Componenta SHELL

reprezinta mecanismul prin care sistemul de operare realizeaza interfata intre utilizator si sistemul de calcul.

Aceasta componenta reprezinta un interpretor de comenzi care citeste liniile introduse de catre utilizator si determina executia comenzilor solicitate.

Dupa deschiderea sesiunii de lucru, utilizatorul se gaseste sub controlul interpretorului de comenzi al sistemului de operare, prin afisarea prompter-ului.

Programul SHELL primeste comenzile de la utilizator, le decodifica, stabileste contextul in care acestea se vor executa si se lanseaza in executie. Comenzile se executa in mod interactiv, intr-un ciclu care cuprind urmatorii pasi:

emite prompter-ul;

asteapta introducerea comenzii;

decodifica linia de comanda;

primul cuvant din linia de comanda este interpretat ca nume de comanda si se incearca lansarea in executie dupa urmatorul algoritm:

daca este un nume de comanda interna se executa imediat,

altfel, se cauta un fisier, al carui nume coincide cu cel al comenzii, in directorii specificati in variabila interna a Shell-ului, numita PATH; se lanseaza in executie primul fisier care satisface aceasta conditie; in cazul in care nu se gaseste un astfel de fisier se semnaleaza eroare.

asteapta sau nu terminarea comenzii, in functie de sintaxa liniei de comanda.

Ciclul se reia pana la introducerea caracterului sfarsit de sesiune <CTRL><D> in linia de comanda.

Sistemul de fisiere

Sistemul de fisiere cuprinde ansamblul de programe traducatoare, programe utilitare, sisteme de programe pentru lucrul cu colectii de date si programe de aplicatii.

Pentru a putea fi folosite fisierele trebuie, pe de o parte, sa fie usor de memorat si usor de gestionat, iar, pe de alta parte, trebuie sa incapa convenabil pe un mediu fizic accesibil. Aceste cerinte impun ca sistemul de fisiere sa aiba o structura logica eficienta si o structura fizica potrivita pentru dispozitivele utilizate in memorarea fisierelor.

In sistemul de operare UNIX fisierele sunt organizate intr-un sistem de fisiere cu structura ierarhica arborescenta. O astfel de structura reprezinta un mod de organizare eficient, deoarece permite utilizatorilor sa-si creeze medii proprii de lucru si sa-si grupeze logic fisierele.

Toate fisierele sunt structurate in directori, organizate ierarhic. In varful ierarhiei se afla directorul radacina (root) notat cu simbolul /.

Sistemul UNIX include o schema formala a drepturilor de acces la fisiere, care prevede ca in general utilizatorii au deplin acces la propriile lor fisiere si acces restrans la fisierele de sistem.

Schema de acces la fisiere statueaza ca exista trei drepturi de acces:

read (r),

write (w)

execute (x) si trei categorii de utilizatori:

proprietar (u)

grup (g)

si ceilalti utilizatori (o).

Deci vor trebui sa existe 9 (3 drepturi de acces * 3 categorii de utilizatori) pozitii pentru precizarea completa a acestor drepturi.

Directori cu fisier de text continand in intregime manualul programatorului UNIX

Fisiere de biblioteci mai putin folosite;

Liste de cuvinte, spell_checher

Cand este creat un fisier complet nou, lui i se atribuie o serie de drepturi de acces implicite. In mod obisnuit se asigura drepturi complete pentru proprietarul fisierului, drept de citire si executie pentru public (ceilalti - o)