PDF de programación - El sistema operativo UNIX

Sistema Operativo

UNIX

(Rev. 2, 10/2001)



El



1. Bibliografía ............................................................................................................... 2
2. Sistemas operativos................................................................................................... 2
3. Clasificación de los sistemas operativos................................................................... 3
4. Historia...................................................................................................................... 5
5. Estructura general del sistema operativo UNIX........................................................ 5
6. Sistema de ficheros ................................................................................................... 6
7.
Juego de caracteres UNIX......................................................................................... 9
8. Clasificación de usuarios en UNIX......................................................................... 10
9.
Inicio de la sesión de trabajo................................................................................... 11
10. Finalización de la sesión de trabajo ........................................................................ 12
11. Formato general de los comandos........................................................................... 12
12. Comandos de información general ......................................................................... 13
13. Comandos de comunicación ................................................................................... 14
14. Comandos de manipulación de ficheros ................................................................. 15
15. Redirección de entrada/salida ................................................................................. 17
16. Manejo de la cola de impresión .............................................................................. 18
17. Modos de ejecución de comandos .......................................................................... 19
18. Editores de texto ..................................................................................................... 21
19. Programación del shell............................................................................................ 28
20. Variables del shell................................................................................................... 29



Física


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1. Bibliografía
1. Waite, Prata, Martín. “Introducción al UNIX”. Anaya, 1986
2. Morgan R., MacGilton H., “Introducción al UNIX sistema V”, MacGraw-Hill,

México, 1990

3. Lucas, Martín. “Sistema Operativo UNIX”. Paraninfo, 1987
4. Miller, Boyle. “UNIX for Users”. Blackwell, 1984
5. Silvester. “The UNIX System Guidebook”. Springer, 1984
6. Llanos D.R. “Curso de C bajo UNIX”, Universidad de Valladolid, 1998
2. Sistemas operativos
Antes de estudiar un sistema operativo en particular, debemos contestar a la pregunta de
¿qué es un sistema operativo? y ¿para qué nos sirve? Podríamos dar varias definiciones
posibles, sin embargo, vamos a ver el sistema operativo en sus dos aspectos más
habituales: como gestor del ordenador y como mediador entre el usuario y el ordenador.

En primer lugar, debe quedar claro que un sistema operativo es un conjunto de
programas, es decir, nos encontramos ante varios elementos software programados para
un máquina específica. Estos programas se encargan de varias tareas.

En su papel de gestor del ordenador, el sistema operativo debe gestionar los recursos del
sistema informático (procesadores, memoria, discos, etc), entre los diferentes procesos
(programas en ejecución) que compiten por ellos. Esto lo podemos ver más claramente
en un sistema multitarea donde las tareas de gestión son más complicadas: supongamos
que tenemos un par de programas ejecutándose; en un navegador de Internet estamos
cargando una página y como tarda mucho, aprovechamos para ejecutar un programa de
cálculo científico. Dado que existen dos programas en ejecución simultánea y el
microprocesador de un ordenador habitualmente es único y por él tienen que pasar todas
las instrucciones, queda claro que “alguien” debe decidir cuál de los dos programas
tiene acceso, en un momento dado, al microprocesador. Lo mismo podemos decir del
resto de los recursos como memoria, discos, etc. Si pensamos en un sistema operativo
multiusuario y suponemos que dos usuarios quieren imprimir simultáneamente en la
misma impresora, el sistema operativo deberá decidir que uno de los usuarios puede
imprimir en ese momento y que el trabajo del otro usuario quede almacenado en una
cola de impresión para cuando la impresora quede libre.

En su papel de mediador, el sistema operativo ofrece al usuario que utiliza el ordenador
una especie de “máquina virtual” o “máquina extendida” más fácil de utilizar que si
tuviera que acceder directamente al hardware. Pongamos como ejemplo un comando
como copy que permite copiar un archivo de una ubicación a otra dentro de un disco o
entre diferentes discos. Para realizar estas operaciones de forma correcta, deberíamos ser
capaces de encontrar el archivo dentro del disco, una vez encontrado posicionar la
cabeza lectora del disco en el punto correcto y comenzar a transmitir la información a la
memoria y de la memoria a la ubicación destino. Pues bien, todas estas tareas de bajo
nivel y que requieren un conocimiento del funcionamiento hardware del ordenador están
ya programadas y nosotros, como usuarios del ordenador, no tenemos que preocuparnos,
ya que el sistema operativo se encarga de ello; en el ejemplo que poníamos, el usuario

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sólo debe usar el comando copy dando como parámetros la ubicación origen y la
ubicación destino. Este procedimiento por el cual el usuario “ve” una máquina virtual
más fácil de utilizar que el hardware subyacente se conoce como “Principio de
embellecimiento”.

Como resumen, podemos definir el sistema operativo de la siguiente manera:


El sistema operativo es un conjunto de programas cuyas misiones
son:
a) Gestionar los recursos del sistema informático (procesadores,
memoria, discos, etc), entre los diferentes procesos que compiten
por ellos, y
b) Ofrecer al usuario una especie de “máquina virtual” o “máquina
extendida”, más fácil de usar que el hardware subyacente
(“Principio de embellecimiento”).



Un proceso en un programa en ejecución (“proceso secuencial”). Consta de:

2.1 Proceso



• Texto,
• Datos,
• Pila,
• Registros, etc.

Invariante

Estado





3. Clasificación de los sistemas operativos


3.1 Tareas
En este punto clasificamos los sistemas operativos atendiendo al número de tareas que
puede atender simultáneamente. Tenemos dos tipos:

• Monotarea: el sistema operativo solamente puede atender una tarea en un momento

dado. Un ejemplo de S.O. de este tipo es MS-DOS.

• Multitarea: el sistema operativo puede atender varias tareas a la vez. A su vez estas
tareas pueden provenir de un único usuario o de varios usuarios, lo cual dependerá
de las capacidades del sistema operativo. Dentro de los sistemas operativos
multitarea, existen
los S.O. monousuario (por ejemplo, Windows NT) y
multiusuario (por ejemplo, VMS y UNIX), donde el S.O. puede atender a un único
usuario o a varios en la misma máquina, respectivamente.



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3.2 Planificación

La planificación de un S.O. define cómo se reparte el tiempo de CPU entre los diversos
procesos. Por supuesto, esto sólo tendrá sentido en S.O. multitarea donde puede ocurrir
que en un momento dado varios procesos quieran utilizar el microprocesador y como
este es único, debe especificarse la política de acceso. Existen varias formas de realizar
esta planificación:

• Tiempo compartido (Round-Robbin): Se asigna el mismo tiempo para cada uno de

los procesos



• Prioridades: Cada proceso tiene asignada una prioridad; hasta que no termina un

proceso, no se cede la CPU al siguiente.

Estáticas: Las prioridades son fijas, no se modifican
Dinámicas: Existen ciertos criterios implementados en el S.O.



• Mixtas (VMS, UNIX): Existe una planificación concreta a base de asignar tiempos
en función de prioridades. Si dos procesos tienen asignada una prioridad, se comparte
el tiempo entre los dos.


Lo habitual es tener planificación mixta, lo cual ocurre en los sistemas operativos VMS
y UNIX. En estos casos, a aquellos procesos poco activos se les suele dar una prioridad
máxima (por ejemplo, un editor de textos) y aquellos que exigen mucho tiempo de
computación, una baja prioridad (por ejemplo, una inversión de matrices). Esto tiene
sentido porque un proceso poco activo como un editor de textos consume muy pocos
recursos de CPU, es decir, dentro de un intervalo de tiempo dado, el tiempo de CPU que
va a usar es muy poco ya que desde que el usuario pulsa una tecla hasta que pulsa la
siguiente, el ordenador ha tenido tiempo de realizar otras muchísimas tareas. Sin
embargo, sería incómodo para el usuario que desde que pulsa una tecla hasta que
aparece el resultado en la pantalla, pasara mucho tiempo; esa es la razón para darle
máxima prioridad. En el otro extremo están los procesos que requieren mucho tiempo
de computación, es decir, mucho tiempo de acceso a la CPU, como una inversión de
matrices, una integral numérica, etc. Con el objeto de