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Creado hace 17a (21/09/2006)
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
1
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
3
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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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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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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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
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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)
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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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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
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