Aká je architektúra UNIX?

Architektúra UNIX sa vyznačuje svojou jednoduchosťou, eleganciou a modularitou. Neexistuje jediná, rigidne definovaná architektúra, pretože rôzne systémy podobné UNIX (vrátane Linux) majú svoje vlastné implementácie, ale základné princípy zostávajú konzistentné. Tu sú kľúčové aspekty:

1. Jadro:

* monolitické jadro: Jadro systému Unix. Spravuje zdroje systému (CPU, pamäť, I/O zariadenia), poskytuje systémové výzvy na programy používateľa, aby mohli interagovať s týmito zdrojmi a spracovať procesy. Je to v rozpore s mikrokernelmi, kde viac funkcií spočíva v používateľskom priestore.

* vrstvená architektúra (v mnohých implementáciách): Aj keď nie sú prísne presadzované vo všetkých systémoch UNIX, mnohí vykazujú vrstvenú architektúru, v ktorej rôzne moduly jadra majú rôzne úrovne privilégií a prístup k hardvéru.

* Ovládače zariadení: Moduly v jadre, ktoré interagujú so špecifickými hardvérovými zariadeniami, a abstrakujú ich zložitosť z aplikácií používateľa.

2. Škrupina:

* Tlmočník príkazového riadku: Primárne rozhranie pre používateľov, ktorí môžu interagovať so systémom. Berie príkazy ako vstup a vykonáva ich, často volaním programov v používateľskom priestore. Príklady zahŕňajú Bash, ZSH a KSH.

3. Systémové hovory:

* Rozhranie medzi jadrom a používateľským priestorom: Jediným spôsobom, ako pre programy používateľského priestoru získať prístup k službám jadra a systémovými zdrojmi, je prostredníctvom systémových hovorov. Toto poskytuje dobre definované a bezpečné rozhranie.

4. Systém súborov:

* hierarchický systém súborov: Organizuje súbory a adresáre v štruktúre podobnej stromovi. Toto poskytuje konzistentný spôsob prístupu a správy údajov. Kľúčové funkcie zahŕňajú:

* inodes: Dátové štruktúry predstavujúce súbory a adresáre, ktoré obsahujú metadáta, ako sú povolenia a časové pečiatky.

* adresáre: Špeciálne súbory, ktoré obsahujú ukazovatele na iné inódy.

* Prenosnosť: Návrh súborového systému uľahčuje prenosnosť medzi rôznymi systémami UNIX.

5. Utility:

* malé, špecializované programy: UNIX zdôrazňuje použitie mnohých malých jednotlivých nástrojov, ktoré je možné kombinovať pomocou potrubí a presmerovania na vytvorenie zložitejších funkcií. To podporuje modularitu a opakovane použiteľnosť.

6. Potrubia a presmerovanie:

* Interprocess Communication: Mechanizmy, ktoré umožňujú programom komunikovať medzi sebou pripojením ich štandardných vstupných/výstupných tokov. To umožňuje výkonné kombinácie jednoduchých služieb.

7. Knižnice:

* opakovane použiteľný kód: Knižnice poskytujú vopred napísané funkcie a dátové štruktúry, ktoré môžu aplikácie využívať, znižujú čas vývoja a podporujú opätovné použitie kódu.

v súhrne: Architektúra Unix je založená na jednoduchej, ale výkonnej filozofii dizajnu, ktorá zdôrazňuje modularitu, prenosnosť a kombináciu malých špecializovaných programov. Jadro poskytuje základné služby, Shell poskytuje interakciu používateľov a verejné služby poskytujú konkrétne funkcie. Tento vrstvený dizajn spolu s robustným systémom súborov a interpracujúcimi komunikačnými mechanizmami sa ukázal ako veľmi vplyvný pri vývoji operačných systémov a softvéru. Je však dôležité poznamenať, že „UNIX“ je široký výraz, ktorý zahŕňa mnoho rôznych implementácií, a konkrétne podrobnosti sa môžu značne líšiť.

• Predchádzajúca strana: Kde sa používajú skripty shellu? 
• Ďalšia strana: Čo znamená účel pri výpočte?