PDF de programación - Introducción al S.O. UNIX - Arquitectura de Computadores

Arquitectura de Computadores

Arquitectura de
Computadores

Departament d’Informàtica de Sistemes i Computadors

E.P.S.Alcoi

Arquitectura de Computadores

Bloque Temático I: Introducción al S.O. UNIX

Tema 1: Introducción a los Sistemas

Operativos

Tema 2: Introducción al S.O. UNIX

Arquitectura de Computadores

1

2

Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Objetivos

1.- Presentar UNIX como ejemplo

ejemplo de SO real. Permite:

• Profundizar en los conceptos descritos en el tema
anterior
• Disponer de un marco de pruebas para aplicar los
conceptos que se desarrollan en los temas siguientes.
Proceso y

2.- Presentar sus principales abstracciones: Proceso

Fichero.
Fichero

3.- Comentar las interfaces

interfaces que se pueden encontrar en

un sistema UNIX.
• Presentar las llamadas al sistema
• Dar una descripción genérica de su int
óórdenes
rdenes.

llamadas al sistema más importantes.

intéérprete de
rprete de

Arquitectura de Computadores

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Introducción a UNIX

Contenido

1.- Conceptos básicos

Ficheros
Procesos
Protección
Señales

2.- Servicios

Bibliografía

• A. Silberschatz, P. Galvin.
Sistemas Operativos. 5ª ed.
Capítulo 21.
• A. Tanenbaum

Modern Operating Systems.

• Morgan.

Introducción al Unix sistema V

Llamadas al sistema
Programas del sistema

3.- El intérprete de órdenes

Arquitectura de Computadores

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Contenidos

1.- Conceptos básicos

Ficheros
Procesos
Protección
Señales

2.- Servicios

Llamadas al sistema
Programas del sistema

3.- El intérprete de órdenes

Conceptos básicos

Arquitectura de Computadores

Unix = S.O. multiusuario y
de tiempo compartido muy
popular
• Reseña histórica:

Primera versión: escrita por

Ken Thompson en los
laboratorios Bell como
reacción a MULTICS,
finales de los 60. Versión
monousuario en lenguaje
ensamblador

Reescrito en C (código
público). Gran difusión
entre la comunidad
científica.
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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Conceptos básicos

• Dos líneas comerciales:

System V (desarrollada por AT&T)
BSD (Berkeley Software Distribution).

• Intentos de estandarización:

POSIX (Portable Operating System Interface)
OSF (Open Software Foundation)
UI (Unix International)

• Su ámbito se extiende desde los computadores personales
hasta los grandes sistemas
• Variantes abiertas para computadores personales (ej.-
Linux, FreeBSD, etc.). Popularidad creciente

Arquitectura de Computadores

Conceptos básicos

Características:

• Portable:

Escrito en C
Separación de las rutinas dependientes del hardware.
Versiones para arquitecturas diversas (de PCs a grandes

sistemas)

• Modular:

Su concepción estimula la descomposición en módulos

– Módulo = componente con funciones bien definidas: fácil de

poner a punto e integrar.

Evolutivo continuamente se perfecciona y enriquece con

nueva funcionalidad

Abierto podemos añadir nuevos componentes sin depender

de un único fabricante.

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Conceptos básicos

Características (II):

• Sistema multiusuario y multitarea:

Garantías de privacidad de los datos almacenados en ficheros
Personalización del entorno de ejecución.

• Sistema de ficheros jerárquico:

Clasificación en directorios anidables.
Permite unir al sistema principal otros sistemas de ficheros (ej.

en red)

Arquitectura de Computadores

Conceptos básicos

Características (III):

• Independencia de dispositivo:

Trata ficheros y dispositivos de E/S de manera uniforme (con el

mismo conjunto de llamadas al sistema).

• Interfaz con el usuario simple e interactiva:

El intérprete de órdenes (shell) es un programa independiente

que el usuario puede sustituir

La sintaxis del shell es simple y homogénea.

• Proporciona un completo entorno de programación:

Filtro = utilidad simple: se concentra en realizar bien una sola

función

Flexible Los tubos y las redirecciones de E/S permiten

combinar filtros según las necesidades y preferencias de cada
usuario.

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Contenidos

1.- Conceptos básicos

Ficheros
Procesos
Protección
Señales

2.- Servicios

Llamadas al sistema
Programas del sistema

3.- El intérprete de órdenes

Arquitectura de Computadores

Ficheros

Concepto

•Abstracción del espacio de almacenamiento
secundario.

Tipos de fichero

• Regular

Representa un fichero convencional de datos
(programa, texto, ...)

• Directorio

Utilizados por Unix para asociar nombres a los
ficheros
• Especial

Representa un dispositivo del sistema.

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Ficheros

Atributos de ficheros

• Tipo de fichero
• Propietario (owner UID)
• Grupo propietario (owner GID)
• Permisos de acceso (permission bits)
• Número de enlaces
• Instantes de creación, último acceso y última modificación
• Tamaño

Arquitectura de Computadores

Ficheros

Visualización de atributos de ficheros

$ ls -la
drwxr-xr-x 3 aespinos
drwx------
7 aespinos
-rw-r--r--
1 aespinos
drwxr-xr-x 2 aespinos

gti
gti
gti
gti

1024 Oct 7 10:02 .
1024 Oct 7 10:02 ..
1401 Oct 7 10:03 notas
24 Oct 7 10:02 tests

permisos

propietario

tamaño

nombre

nº enlaces

grupo

modificación

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Ficheros

Implementación de ficheros

nodo--ii
• Cuando se crea un fichero se le asigna un nodo
• El fichero se identifica por el nnúúmero del nodo
mero del nodo--ii asignado
NODONODO--ii = estructura que almacena atributos de un
fichero

• Los nodos-i se
mantienen en un
área dedicada,
situada al
principio del
disco o
partición.

Arquitectura de Computadores

Nodo-i

Atributos

del

Fichero

Asignación de

espacio

nombre de

NOTA: el nombre
NOTA:
un fichero nono se
almacena en su nodo-i

Ficheros regulares

Concepto: vector lineal de bytes

• Las aplicaciones interpretan esta estructura formando

otras estructuras más complejas

Unix

Registros

Texto

interpretación

u
n
a
l
i
n
e
a
NL

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Directorios

Concepto

• Es un tipo de fichero que permite organizar

organizar los ficheros

jerjeráárquicamente
rquicamente.

• Establece la forma de nombrar

nombrar los ficheros

/

dev

usr

home

etc

var

ttyp1

lp0

dsk010g

so1

so2

so101

so102

so103

.profile

practica1

problema2

ejemplo1

.profile

seg

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a1

b2

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Directorios

Implementación de directorios

• La estructura básica es la del fichero regular
• Unix interpreta el fichero como si se encontrase organizado

en registros

entrada de directorio
• A cada registro se le denomina una entrada de directorio
• Una entrada consta de dos campos

número de nodo-i
nombre del fichero

Arquitectura de Computadores

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Directorios

Implementación de directorios

• Siempre existen al menos dos entradas:

. directorio actual
.. directorio superior

• Ejemplo:

/

dev

usr

home

etc

.
1
..
1
dev
4
usr
3
9
home
456 etc

El directorio raíz será el único en el
que la entrada ‘.’ y la ‘..’ tendrán el

mismo número de nodo-i

Arquitectura de Computadores

Directorios

Esquema de nombrado de ficheros

ruta de acceso
• Un fichero se identifica mediante su ruta de acceso
• Una ruta es absoluta
• Si no comienza por / se considera relativa

absoluta si comienza por /

relativa al directorio de

trabajo actual

• Las entradas .. y .... pueden utilizarse para formar rutas
• Los ficheros pueden tener más de un nombre.
• Cada uno de los nombres de un fichero se denomina un

enlace. Existen dos tipos de enlace: ffíísicos
enlace

sicos y simbsimbóólicos
licos.

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Directorios

Tipos de enlace (i):
Enlaces físicos

/usr/local

abc

xyz

–En este caso todos los nombres
hacen referencia a un mismo nodo-i
–El fichero sólo se elimina del disco
cuando se borran todos los enlaces
(todas las entradas de directorio que
lo referencian).
–Sólo se permite (salvo al
administrador) enlazar ficheros
regulares (no directorios)

Arquitectura de Computadores

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Directorios

/usr/loca
l

abc xyz

/usr/local/abc

Tipos de enlace (ii):

Enlaces simbólicos

–El fichero se elimina cuando se
borra el enlace físico. Si
permanece el enlace simbólico
provoca errores al tratar de
accederlo.
–Se puede hacer con ficheros y
directorios, existe la posibilidad
de ciclos.
–Permiten enlazar ficheros que
residen en dispositivos físicos
distintos.

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Tema 2: Introducción al Sistema Operativo UNIX

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Arquitectura de Computadores

Directorios

Visualización de enlaces físicos y simbólicos

• $ ln notas actas
• $ ln -s notas notassim
$ ls -li
210000 -rw-r--r--
458390 drwxr-x---
57609 drwxr-x---
210000 -rw-r--r--
210001 lrwxrw