Structura sistemului UNIX

Structura sistemului UNIX

Figura 1.1. descrie arhitectura sistemului UNIX. Hardware-ul din centrul diagramei furnizeaza sistemului serviciile de baza care vor fi descrise in paragraful 1.5.

Figura 1.1. Arhitectura sistemului UNIX

Sistemul de operare interactioneaza direct cu hardware-ul, si furnizeaza servicii de baza programelor pe care le izoleaza de nesincronizarile hardware. Sistemul poate fi privit ca un set de niveluri in care S.O. (sistemul de operare) numit nucleul sistem, sau numai nucleu, este izolat fata de programele utilizator. Deoarece programele sunt independente de nivelul hardware, ele sunt usor de mutat intre sisteme UNIX care ruleaza pe diferite masini daca nu fac presupuneri legate de nivelul hardware. Spre exemplu, programele care presupun o anumita lungime a cuvantului masina sunt mai dificil de mutat pe alte masini decat programele care nu presupun acest lucru.

Programe precum Shell-ul si editoarele (ed si vi), prezente pe nivele urmatoare, interactioneaza cu nucleul prin invocarea unui set bine definit de apeluri sistem. Apelurile sistem cer nucleului sa faca diferite operatii pentru programul apelator si realizeaza schimbul de date intre nucleu si program. Cateva programe prezentate in figura apartin configuratiei standard a sistemului si sunt cunoscute drept comenzi. Pe acest nivel se pot afla si programe utilizator (de exemplu cel cu numele a.out, numele standard pentru fisierele executabile produse de compilatorul C). Pe baza programelor acestui nivel se pot construi alte programe de aplicatii care apartin nivelului exterior din figura. Spre exemplu, compilatorul C standard cc este pe nivelul exterior al figurii: el apeleaza un preprocesor C, un compilator in doi pasi, un asamblor, un editor de legaturi, toate acestea fiind programe separate de nivel inferior. Desi figura prezinta o ierarhie pe doua nivele a aplicatiilor, utilizatorul poate extinde ierarhia pe oricate nivele este necesar. Intr-adevar, stilul programarii sub UNIX incurajeaza combinarea programelor existente pentru realizarea unui task.

Multe subsisteme si programe de aplicatii de  nivel inalt precum Shell-ul, editoarele, sistemul de control al codului sursa (SCCS), pachetele de programe pentru procesarea documentelor, au devenit treptat sinonime cu 'sistemul UNIX'. Toate acestea folosesc serviciile de nivel inferior care in cele din urma sunt oferite de nucleu prin setul de apeluri sistem. In System V exista aproape 64 apeluri sistem, din care sunt utilizate frecvent mai putin de 32. Acestea au optiuni simple care le fac usor de utilizat, insa asigura utilizatorului multe facilitati. Setul de apeluri sistem si algoritmii care le implementeaza formeaza corpul nucleului, iar studiul asupra SO UNIX din acest curs se reduce la un studiu detaliat si o analiza a apelurilor sistem si a modului cum interactioneaza intre ele. Pe scurt, nucleul defineste si furnizeaza serviciile care stau la baza tuturor programelor de aplicatii in sistemul UNIX. Pe parcursul lucrarii se vor utiliza in mod frecvent termenii 'sistem UNIX', 'nucleu' sau 'sistem' pentru a referi nucleul S.O. UNIX, iar acest lucru va reiesi clar din context.