Arquitectura de Sistemas UNIX: Componentes Clave y Funciones

Componentes del Sistema Operativo UNIX

El núcleo del sistema operativo UNIX (llamado Kernel) es un programa escrito casi en su totalidad en lenguaje C, con excepción de una parte del manejo de interrupciones, expresada en el lenguaje ensamblador del procesador en el que opera.

Las funciones del núcleo son permitir la existencia de un ambiente en el que sea posible atender a varios usuarios y múltiples tareas en forma concurrente, repartiendo el procesador entre todos ellos, e intentando mantener en grado óptimo la atención individual.

USUARIO APLICACIONES SHELL KERNEL HARDWARE

Hardware

Son los componentes físicos que forman parte del sistema.

Núcleo o Kernel

Es la parte más interna y más unida al hardware. Reside permanentemente en memoria y se encarga de realizar las funciones de bajo nivel, la asignación de los recursos del sistema, la gestión de servicios del shell, el manejo de los procesos y las interrupciones, la gestión de memoria, la supervisión de los periféricos, el control de las comunicaciones, etc.

Las funciones del núcleo son permitir la existencia de un ambiente en el que sea posible atender a varios usuarios y múltiples tareas en forma concurrente, repartiendo el procesador entre todos ellos, e intentando mantener en grado óptimo la atención individual. El Kernel opera como asignador de recursos para cualquier proceso que necesite hacer uso de las facilidades de cómputo. Es el componente central de Unix y tiene las siguientes funciones:

• Creación de procesos, asignación de tiempos de atención y sincronización.
• Asignación de la atención del procesador a los procesos que lo requieren.
• Administración de espacio en el sistema de archivos, que incluye: acceso, protección y administración de usuarios; comunicación entre usuarios y entre procesos, y manipulación de E/S y administración de periféricos.
• Supervisión de la transmisión de datos entre la memoria principal y los dispositivos periféricos.

El Kernel reside siempre en la memoria central y tiene el control sobre la computadora, por lo que ningún otro proceso puede interrumpirlo; sólo pueden llamarlo para que proporcione algún servicio de los ya mencionados. Un proceso llama al Kernel mediante módulos especiales conocidos como llamadas al sistema. El Kernel consta de dos partes principales: la sección de control de procesos y la de control de dispositivos. La primera asigna recursos, programas, procesos y atiende sus requerimientos de servicio; la segunda, supervisa la transferencia de datos entre la memoria principal y los dispositivos periféricos. En términos generales, cada vez que algún usuario oprime una tecla de una terminal, o que se debe leer o escribir información del disco magnético, se interrumpe al procesador central y el núcleo se encarga de efectuar la operación de transferencia.

Shell

Es el intérprete de comandos que permite establecer la comunicación entre usuario y sistema.

Intérprete de comandos

Es el encargado de analizar, interpretar y ejecutar todas aquellas órdenes o comandos introducidos por el usuario.

Lenguaje de programación

Permite la escritura de programas utilizando estructuras de control, variables e instrucciones. Los ficheros que contienen estos programas se llaman scripts o procedimientos Shell. Se suelen identificar con la extensión “.sh”.

Aplicaciones

Esta capa está destinada a albergar los programas de usuario. La interfaz de UNIX además del “shell” le suministra al usuario varias utilidades estándar del tipo de las siguientes:

1. Filtros.
2. Comandos para el manejo de ficheros y directorios.
3. Compiladores y herramientas para el desarrollo de programas.
4. Editor de texto (vi).
5. Administración del sistema (para el root).
6. Otros.