1. Úvod do operačného systému UNIX • História vzniku a vývoja OS UNIX • Základná charakteristika OS UNIX a vrstvy OS • Prístup užívateľov do OS UNIX
Operačný systém je balík programových modulov, systémových a obslužných driverov, ktoré: • ovladajú technické zariadenia počítača, • zabezpečujú prideľovanie operačnej pamäte a procesora úloham, • zaisťujú komunikáciu s inými počítačmi v sieti, • koordinujú V/V operácie, • kontrolujú činnost užívateľa.
UNIX • • • • •
viacužívateľský, multiprogramový, všeobecné použitie, režim zdieľania času, portabilita – prenositeľnosť na rôzne typy techn. prostr., • jadro OS je napísané z 90% v jazyku C a 10% v Assembleri.
História OS UNIX - tvorcovia • • • •
firma Bell Laboratories (AT&T) rok 1969 Ken Thompson, Brian Keringhan rok 1973 Denis Ritchie rok 1978 verzia OS Unix v.7 komerčná vetva • cieľ - Unix pre profesionálne použitie
akademická vetva • cieľ -vývoj systémových nadstavieb
1.1 História vzniku a vývoja OS UNIX Graficky možno celkový vývoj a existujúce typy OS Unix naznačiť nasledovnou schémou :
UNIX System III (nazývaný aj System 3) bol prvou komerčnou verzíou OS UNIX – verzia 7 (1978)
AT&T vetva 2 vetvy System lll System V System V ver 2.x-3.2 ver 4.0 BSD vetva -Microport Unix -AIX (IBM) -Interactive Unix -Venix (Ventur Com) -HP-UX (Hewlett Packard) -Xenix (Microsoft) -SCO Xenix (Santa Cruz -SCO Unix Operations) -SCO ODT -2.x BSD (16-bitové počítače) -4.x BSD (32-bitové počítače) -Ultrix (DEC) -Sun OS (Sun)
1.2 Základná charakteristika OS
1. Použitý hardware a portabilita Unixu Unix pracuje na: • osobných počítačoch (IBM kompatibilné PC, počítače Macintosh), • stredných počítačoch (VAX fy DEC), • počítačových staniciach a sieťových serveroch (systémy SPARC fy Sun a rada RS/6000 IBM), • sálových počítačoch (System 370 IBM)
2. Režim práce • Práca v tzv. sedeniach - session • Režim práce je multiúlohový tzv. multitasking a multiužívateľský • Režim zdieľania času, tzv. time sharing
3. Užívateľ Užívateľské rozhrania: • znakovo orientované • práca cez menu alebo použitím interpretera príkazových riadkov, tzv. shellu
• grafické tzv. GUI (Graphical User Interface) • práca v oknách alebo • práca v pracovných plochách tzv. desktope
Najpoužívanejšie GUI : OS Motif fy Open Software Foundation Open Look fy AT&T.
Interface, ktorý užívateľ používa pri práci, je terminál. • neinteligentné terminály • inteligentné terminály • grafické tzv. X-terminály
4. Systém súborov • organizovaný hierarchickým spôsobom • jednotné ovládanie klasických súborov a periférnych zariadení • jednotný formát súborov Súbor je definovaný ako postupnosť znakov (bytov) s priamym prístupom.
5.
Bezpečnosť systému
6. 7.
Práca v sietiach Programovacie jazyky a kompilátory - programovací jazyk C (štandard OS) - ostatné progr. jazyky: Fortran77, Pascal, Ada, Prológ, Cobol, … Databázové systémy
8.
Vnútorná štruktúra OS Unix vrstvy OS UNIX Operačný systém UNIX sa skladá z jednotlivých vrstiev, ktoré sú hierarchicky usporiadané.
Grafické znázornenie vrstiev je uvedené na nasledujúcom obrázku:
K O M P I LAT O R Y TEXT. FORMÁTERY
EDITORY
KERNEL HAR D WAR E
KOMUNIKAČNÉ PROGRAMY
PRÍKAZY
INTERPRÉTY
U Ž ÍVAT E Ľ S K É APLI K Á C I E
Prístup užívateľov do OS UNIX Prihlásenie: 1.pomocou vzdialeného terminálu 2.PC počítača a programu pre emuláciu terminálu (telnet, rlogin, kermit,...). login: užívateľ zadá svoje prihlas. meno Password: užívateľ zadá heslo Po správnom prihlásení sa aktivuje interprét príkazového riadku - shell.
Prompt príkazového riadku : $ - klasický Bourne shell (sh) % - C-shell (csh) > - tcshell (tcsh)
Informácie o užívateľoch systému súbor /etc/passwd. log_name:password:UID:GID:GCOS:directory:shell ciz:aX?z2/:41:16:Ciz Milan ,,,:/usr/student:/bin/csh
• login name - prihlasovacie meno pridelené správcom systému • password - prihlasovacie heslo, ktoré je kódované. Dĺžka hesla je spravidla 8 znakov (min 6, max 256), má obsahovať kombináciu malých, veľkých písmen, číslic, špeciálnych znakov. Užívateľ je povinný meniť si heslo v pravidelných časových intervaloch.
• UID - User identification number - identifikačné číslo užívateľa, ktoré ho jednoznačne identifikuje v systéme. Má význam pri určovaní vlastníctva súborov. • GID - Group identification number - identifikačné číslo skupiny, do ktorej užívateľ patrí. Každá skupina má svoje prístupové práva. Súbor /etc/group obsahuje zoznam skupín. • GCOS (GECOS - General Electric komplexný operačný systém) - celkové informácie o užívateľovi ( meno, priezvisko, pracovisko, telefónne čísla). Informácie z tejto položky vypisuje príkaz finger a používajú sa tiež pri posielaní pošty. • home directory - domovský adresár užívateľa, ktorý je aktuálny po prihlásení a kde sú uchovávané jeho súbory. • shell - interpret príkazových riadkov
2. Súborová štruktúra OS Unix • • •
2.1 Súborový systém 2.2 Typy súborov v OS Unix 2.3 Prístupové práva
Systém súborov Systém súborov (file system) je uložený na pevných diskoch. Skladá sa z niekoľkých stromových štruktúr, tzv. zväzkov (filesystem). Zväzok je uložený v pevne vyhradenej časti pevného disku a je možné ho pripojiť na miesto ľubovoľného adresára v systéme súborov.
Systém súborov Rôzne spôsoby ukladania údajov na disku systém 4.2 ufs ext2fs msdos nfs iso9660
- v BSD systémoch - Sun Microsystems - LINUX - pre prístup k oblasti DOSu - LINUX - pripájanie diskov vzdialených poč. - systém súborov na CD ROM
- vyrovnávacia pamäť - 5s., 30 s. - úloha UPS - sync, update (bdflush)
2.1 Súborový systém - filesystem je v OS Unix organizovaný hierarchickým spôsobom. Môžeme ho definovať ako: • - fyzický filesystem • - logický filesystem
Fyzický filesystém je reprezentovaný jednotlivými diskami, ktoré sú pripojené v systéme a rozdelené do tzv. partition - oblastˇ. Význam týchto oblastí spočíva v tom, že každá z nich môže byť použitá na iný účel. Použitie oblastí môže byť napr. nasledovné: • - partition a - použitá štandardne pre root (/)
• - partition b - použitá štandardne pre swap + dump • - partition c - štandardne reprezentuje celý disk • - partition g - použitá pre adresár /usr t.j.užívateľské kontá a niektoré systémové súbory Daľšie oblasti určené pre Informix, užívateľské aplikácie, ...atď. Graficky by sme mohli rozdelenie disku na oblasti zobraziť nasledovne :
Veľkosť Oblasti disku 0 42167
Prekrývanie c,e,f,h
a b
c
d
c
234935
297183 g
297183
c
Formát diskov pod OS Unix je jednotný - celý disk je rozdelený na tzv. logické bloky
Logický filesystem obsahuje: • Blok 0 - boot blok (zavádzací blok) je využívaný len na systémovom zväzku pri bootovaní systému a obsahuje zavádzací program. • Blok 1 - superblok, resp. blok popisu disku základné identifikačné údaje o disku (veľkosť zväzku v blokoch, počet voľných blokov, max. počet súborov, ktoré môžu byť na disku vytvorené, počet logických blokov, počet tzv.inode, ...atď).
• oblasť i-uzlov (i-nodes) • oblasť dátových blokov – Adresár • koreňový adresár root • identifikácia / • obsah adresára mená súborov čísla i-node k nim prislúchajúcich • "." - domovský • ".." - rodičovský adresár – Súbor hierarchicky najnižšia jednotka
i - uzol i - uzol je jednoznačná identifikácia súboru, obsahuje jeho atribúty. Jednotlivé i-uzly sú v systéme rozlíšené číslom. Číslo i-uzlu je jednoznačné v rámci jedného zväzku. Veľkosť i-uzlu je 64 bytov.
I - uzol obsahuje tieto informácie:
typ súboru a mód súboru (prístup.práva) počet odkazov na súbor z rôznych miest stromu adresára UID - vlastník súboru GID veľkosť súboru tabuľka dátových blokov - pole adries dátum a čas poslednej manipulácie so súborom
Veľkosť súboru priamo súvisí s poľom adries v i-node.Pri zápise súboru na disk je v závislosti na veľkosti súboru využívaná priama a nepriama adresácia dátových blokov súboru.
Zoznam i-uzlov i-uzly . .. meno1 3meno2 4meno3 5meno4 6
1 2
dáta dáta
7 8
dáta . . .
Koreňový adresár (vľavo) a jeho podadresár (vpravo) meno . ..
i-uzol 2
meno1
2 3
meno2 meno3 meno4
7 3 6
priklady . . .
87 0
meno
i-uzol
.
87
..
2
sk1
93
sk2
98 0 0 0 0
