Особенности операционной системы UNIX

ным правительством в 1956 году, и распространяла систему UNIX среди универ-

ситетов, которым она была нужна в учебных целях. Следуя букве
соглашения,
корпорация AT&T не рекламировала, не продавала и не сопровождала
систему.
Несмотря на это, популярность системы устойчиво росла. В 1974 году Томпсон
и
Ричи опубликовали статью, описывающую систему UNIX, в журнале
Communications of the ACM [Thompson 74], что дало еще один импульс к
распространению системы. К 1977 году количество машин, на которых
функционировала система UNIX, увеличилось до 500, при чем 125 из них
работали в университетах. Система UNIX завоевала популярность среди
телефонных компаний, поскольку обеспечивала хорошие условия для разработки
программ, обслуживала работу в сети в режиме диалога и работу в реальном
масштабе времени (с помощью системы MERT [Lycklama 78a]). Помимо
университетов, лицензии на систему UNIX были переданы коммерческим
организациям. В 1977 году корпорация Interactive Systems стала первой
организацией, получившей права на перепродажу системы UNIX с надбавкой8
к цене за дополнительные услуги ((), которые заключались в адаптации
системы к функционированию в автоматизированных системах управления
учрежденческой деятельностью. 1977 год также был отмечен "переносом"
системы UNIX на машину, отличную от PDP (благодаря чему стал возможен
запуск системы на другой машине без изменений или с небольшими
изменениями), а именно на Interdata 8/32.
С ростом популярности микропроцессоров другие компании стали
переносить
систему UNIX на новые машины, однако ее простота и ясность побудили
многих
разработчиков к самостоятельному развитию системы, в результате чего
было
создано несколько вариантов базисной системы. За период между 1977 и
1982
годом фирма Bell Laboratories объединила несколько вариантов,
разработанных
в корпорации AT&T, в один, получивший коммерческое название UNIX версия
III.
В дальнейшем фирма Bell Laboratories добавила в версию III несколько
новых
особенностей, назвав новый продукт UNIX версия V (((), и эта версия
стала
официально распространяться корпорацией AT&T с января 1983 года. В то
же
время сотрудники Калифорнийского университета в Бэркли разработали
вариант
системы UNIX, получивший название BSD 4.3 для машин серии VAX и
отличающийся некоторыми новыми, интересными особенностями.
К началу 1984 года система UNIX была уже инсталлирована
приблизительно
на 100000 машин по всему миру, при чем на машинах с широким диапазоном вы-

числительных возможностей - от микропроцессоров до больших ЭВМ - и
разных
изготовителей. Ни о какой другой операционной системе нельзя было бы
сказать
того же. Популярность и успех системы UNIX объяснялись несколькими причина-

ми:

. Система написана на языке высокого уровня, благодаря чему ее легко
читать, понимать, изменять и переносить на другие машины. По оценкам,
сделанным Ричи, первый вариант системы на Си имел на 20-40 % больший
объем и работал медленнее по сравнению с вариантом на ассемблере,
однако преимущества ис- пользования языка высокого уровня намного
перевешивают недостатки [Ritchie 78b], стр. 1965).
. Наличие довольно простого пользовательского интерфейса, в котором имеется
возможность предоставлять все необходимые пользователю услуги.
. Наличие элементарных средств, позволяющих создавать сложные программы
из более простых.
. Наличие иерархической файловой системы, легкой в сопровождении и эффектив-
ной в работе.
. Обеспечение согласования форматов в файлах, работа с последовательным
потоком байтов, благодаря чему облегчается чтение прикладных программ.
. Наличие простого, последовательного интерфейса с периферийными устройства-
ми.
. Система является многопользовательской, многозадачной; каждый
пользователь может одновременно выполнять несколько процессов.
. Архитектура машины скрыта от пользователя, благодаря этому облегчен про-
цесс написания программ, работающих на различных конфигурациях
аппаратных средств.

Простота и последовательность вообще отличают систему UNIX и
объясняют
большинство из вышеприведенных доводов в ее пользу.
Хотя операционная система и большинство команд написаны на Си,
система
UNIX поддерживает ряд других языков, таких как Фортран, Бейсик,
Паскаль,
Ада, Кобол, Лисп и Пролог. Система UNIX может поддерживать любой язык прог-

раммирования, для которого имеется компилятор или интерпретатор, и обеспечи-

вать системный интерфейс, устанавливающий соответствие между пользователь-

скими запросами к операционной системе и набором запросов, принятых в UNIX.

2. СТРУКТУРА СИСТЕМЫ

На Рисунке 1.1 изображена архитектура верхнего уровня системы UNIX. Тех-

нические средства, показанные в центре диаграммы, выполняют функции, обеспе-

чивающие функционирование операционной системы. Операционная система
взаимодействует с аппаратурой непосредственно((((), обеспечивая
обслуживание программ и их независимость от деталей аппаратной
конфигурации. Если представить систему состоящей из пластов, в нейможно
выделить системное ядро, изолированное от пользовательских

[pic]

Рисунок 1.1. Архитектура системы UNIX

программ. Поскольку программы не зависят от аппаратуры, их легко
переносить
из одной системы UNIX в другую, функционирующую на другом комплексе техни-

ческих средств, если только в этих программах не подразумевается работа
с
конкретным оборудованием. Например, программы, расчитанные на
определенный
размер машинного слова, гораздо труднее переводить на другие машины по срав-

нению с программами, не требующими подобных установлений.
Программы, подобные командному процессору shell и редакторам (ed и vi)
и
показанные на внешнем по отношению к ядру слое, взаимодействуют с ядром
при
помощи хорошо определенного набора обращений к операционной системе.
Обращения к операционной системе понуждают ядро к выполнению различных
операций, которых требует вызывающая программа, и обеспечивают обмен данны-
ми между ядром и программой. Некоторые из программ, приведенных на рисунке,
в стандартных конфигурациях системы известны как команды, однако на одном
уровне с ними могут располагаться и доступные пользователю программы, такие
как программа a.out, стандартное имя для исполняемого файла, созданного
компилятором с языка Си. Другие прикладные программы располагаются выше
указанных программ, на верхнем уровне, как это показано на рисунке.
Например, стандартный компилятор с языка Си, cc, располагается на самом
внешнем слое: он вызывает препроцессор для Си, ассемблер и загрузчик
(компоновщик), т.е. отдельные программы предыдущего уровня. Хотя на
рисунке приведена двухуровневая иерархия прикладных программ, пользователь
может расширить иерархическую структуру на столько уровней, сколько
необходимо. В самом деле, стиль программирования, принятый в системе UNIX,
допускает разработку комбинации программ,выполняющих одну и ту же, общую
задачу.
Многие прикладные подсистемы и программы, составляющие верхний
уровень
системы, такие как командный процессор shell, редакторы, SCCS (система обра-
2ботки исходных текстов программ) и пакеты программ подготовки
документации,
постепенно становятся синонимом понятия "система UNIX". Однако все они поль-

зуются услугами программ нижних уровней и в конечном счете ядра с
помощью
набора обращений к операционной системе. В версии V принято 64 типа обраще-

ний к операционной системе, из которых немногим меньше половины
используются
часто. Они имеют несложные параметры, что облегчает их использование, пре-

доставляя при этом большие возможности пользователю. Набор обращений к опе-

рационной системе вместе с реализующими их внутренними алгоритмами составля-

ют "тело" ядра, в связи с чем рассмотрение операционной системы UNIX
сводится к подробному изучению и анализу обращений к системе и их
взаимодействия между собой. Короче говоря, ядро реализует функции, на
которых основывается выполне-ние всех прикладных программ в системе UNIX, и
им же определяются эти функции. Использование терминов "система
UNIX","ядро" или "система", имеется ввиду ядро операционной системы UNIX,
что и должно вытекать из контекста.

3. ОБЗОР С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

3.1 Файловая система

Файловая система UNIX характеризуется:
. иерархической структурой,
. согласованной обработкой массивов данных,
. возможностью создания и удаления файлов,
. динамическим расширением файлов,
. защитой информации в файлах,
. трактовкой периферийных устройств (таких как терминалы и ленточные ус-
тройства) как файлов.

Файловая система организована в виде дерева с одной исходной
вершиной,
которая называ

1 2 3 4 5 След.

скачать работу

Отправка СМС бесплатно