Ю. Вахалия - UNIX изнутри (2003), страница 5

Рассказ о разнообразных параметрах и описание функционирования систем при использовании их определенных комбинаций поможет системным администраторам в настройке и наладке обслуживаемых ими операционных систем. Как организована эта книга Первая глава (вВведениеь) описывает эволюцию систем ()Ь!1Х и анализирует факторы, ставшие причиной основных изменений, произошедших в системе. В главах 2-7 изложено функционирование подсистем.

В частности, глава 2 рассказывает о возможностях традиционных систем ()Ь!1Х (БЧКЗ, 4.3ВЯР и более ранних реализаций), в то время как на страницах глав 3 — 7 вы познакомитесь с возможностями современных ОС, таких как ЯЧК4, 4.4ВЯР, 8о!апз 2.х и Р1я1- га! ()Ь!1Х. В третьей главе описаны потоки и их реализация в ядре системы и программах пользователя. В главе 4 говорится о сигналах, управлении процессами и обработке сессий входа в систему. Глава 5 посвящена диспетчеру 1)Ь!1Х и постоянно растущей поддержке приложений, работающих в режиме реального времени.

Из материала главы 6 вы узнаете о взаимодействии процессов (1РС), а также о возможностях системы под названием Яузгеш Ч 1РС. Здесь же описана архитектура системы МасЬ, использующей 1РС как основу построения ядра. Глава 7 расскажет о синхронизации выполнения процессов, используемой в современных одно- и многопроцессорных системах. Следующие четыре главы книги посвящены файловым системам. Глава 8 описывает интерфейс файловой системы с точки зрения ее пользователя, а также рассказывает о механизме чпос!е/ч(з, определяющем взаимодействие между ядром и файловой системой.

В главе 9 рассматриваются подробности реализаций различных файловых систем, в том числе оригинальной файловой системы ОС Яузгеш Ч (з51з), Вег!г!еу Газг Не Яузгет (РЕЯ), а также других, более редких специализированных файловых систем, использующих наилучшие возможности чподе/ч(з. Глава 10 представляет большое количество распределенных файловых систем: Ь1еги'ог!г Не Бузгеш (Ь!ГБ) компании Вцп М1сгозузгешз, Кешосе Не ЯЬаг1пй (КРБ) компании АТ8 Т, Апдге~ч Не Яузгет, разработанной в университете Карнеги — Меллона, и РЫг!Ьпгег! Р!!е Бузгеш (РЕЯ), созданной корпорацией Тгапзагс Согрогаг1оп.

Глава 11 содержит рассказ о расширенных файловых системах, использующих ведение журнала с целью достижения более высокого уровня работоспособности и производительности, а также о новой интегрированной среде файловой системы, построенной на наращиваемых уровнях чпог!е. 28 Предисловие Главы 12 — 15 описывают управление памятью. В главе 12 рассказано о выделении памяти ядром и приведены некоторые интересные алгоритмы выделения памяти. В главе 13 представлено понятие виртуальной памяти, некоторые особенности ее использования проиллюстрированы на примере системы 4.ЗВЯК. Глава 14 посвящена описанию построения виртуальной памяти в Я'К4 и Во!аг1з, глава 15 расскажет о моделях памяти в системах МасЬ и 4,4ВЯЭ. В этом разделе вы также увидите анализ эффективности таких аппаратных возможностей, как буфер ассоциативной трансляции и кэш-память.

Последние две главы книги затрагивают подсистему ввода-вывода. Глава 16 описывает работу драйверов устройств, взаимодействие между ядром и подсистемой ввода-вывода, а также интерфейс драйверов устройств системы ВЪ'К4. В главе 17 приведено описание 5 ГКЕАМ5, используемых для написания сетевых протоколов, а также сетевых драйверов или драйверов терминалов.

Некоторые обозначения, принятые в книге Все системные вызовы, библиотеки подпрограмм, а также команды оболочки выделены специальным моноширинным шрифтом (например, Гог1, Горев, Ь -1). Имена внутренних функций ядра, переменных и примеры кода также оформлены моноширинным шрифтом (например, цГз 1оойрО). Новые термины выделяются курсивом.

Имена файлов и каталогов также выделяются шрифтом (например, /егс/раззвгд). На рисунках сплошными линиями показаны прямые указатели, в то время как прерывистые линии указывают на то, что взаимосвязь между их начальной и конечной точкой является только косвенной. Несмотря на все усилия автора возможно существование в книге некоторого количества ошибок. Присылайте все поправки, комментарии и предложения на адрес электронной почты автора чайа11аКаспг.огй. Благодарности В создании книги участвовало много людей. В первую очередь я хочу поблагодарить моего сына Рохана и мою жену Аркану, чье терпение и любовь сделали написание этой книги возможным, ведь самым сложным для меня оказалось просиживание вечеров и выходных над ее созданием вместо того, чтобы провести это время со своей семьей.

Онн разделили вместе со мной этот тяжелый труд и постоянно поддерживали меня. Я также хочу поблагодарить моих родителей за их любовь и поддержку. Далее я хотел бы поблагодарить моего друга Субода Вапата (5цЬогГЬ Вараг), который дал мне уверенность в осуществлении этого проекта. Именно он помог мне сконцентрировать внимание на проекте и потратил большое количество своего времени на советы, консультации и поддержку. Я должен Дополнительная литература 29 также поблагодарить его за предоставление доступа к инструментам, шаблонам и макросам, использующимся в этой книге, за его труд «Объектно-ориентированные сети» 12!, за тщательную обработку предварительных версий моего труда и за консультации по стилю изложения материала, Для улучшения этой книги было потрачено время и использован опыт не одного рецензента. Книга имела несколько предварительных вариантов, в ходе изучения которых было получено большое количество комментариев и предложений.

Я хочу поблагодарить Питера Салюса (Ресег Ба!аз) за его настоянную поддержку и консультирование, а также Бенсона Маргулиса, Терри Ламберта (Теггу 1.ашЪегс), Марка Эллиса (Магй Е111з) и Вильяма Балли (Ж!11!агп Вц!!у) за помощь в создании содержания и организации этой книги.

Я также хочу поблагодарить Кейт Бостик (Ке|сЬ Вовс|с), Еви Немет (Еч| ИешесЬ), Пэт Парсегян (Рас РагзедЬ|ап), Стивена Раго (Бсечеп Кадо), Марго Сельцер (Магда Бе!сзег), Ричарда Стивенса (К!сЬагг! Бсечепз) и Льва Взйзблита (1.еч "тга!СхЪ !С), написавших рецензии на отдельные части книги. Я хочу поблагодарить моего менеджера Перси Цельцика (Регсу Тге1п!с) за поддержку и понимание. Также я хочу выразить признательность своему издателю Алану Апту (А!ап Арт) не только за появление этой книги, но и за помощь на каждом этапе ее создания, а также остальному коллективу издательств Ргепс|се-На!! н Брессгшп РцЫ|зЬег Бегу|сев и особенно Ширли МакГуайр (БЬ!г!еу МсОц!ге), Сандре Чавес (Болг!га СЬачех) и Келли Риччи (Ке11у К!сс!) за их помощь и поддержку.

Дополнительная литература 1. ВасЬ, М. 1., «ТЬе Реядп а( сйе 1)й|1Х Орегас!пд Бузсеш», Ргепс!се-На!1, Епд!етчоос! СИ(з, Щ, 1986. 2. ВарасЬ, 8. С., «ОЪ|есс-Опепсес1 Ь|естчогйз», Ргепс!се-На!1, 1994. 3. СоодЬеагс В., Сох)., «ТЬе Маус Оагс1еп Ехр1а!пег! — ТЬе 1псегпа1з о1 (!й|1Х Бузсеш 'ч' Ке!еазе 4», Ап Ореп Бузсеш Реядп, Ргепс|се-На11, 1994.

4. 1.егйег, 8. )., МсКаз1сЬ, М. К., Каге!я М. )., апс1 Яиагсегшап, ). 8., «Т!те Реядп апс1 1шр1егпепсас1оп о1 сЬе 4.3 ВБР ()й|1Х Орегас!пд Бузсеш», АсЫ|зоп-Ъ'ез1еу, Кеа<!1пд, МА, 1989. Глава 1 Введение 1.1. Введение В 1994 году компьютерное сообщество отметило двадцатипятилетие с момента появления операционной системы (Л~ПХ. После своего рождения в 1969 году система была перенесена на множество различных аппаратных платформ, появилось большое количество ее реализаций, созданных коммерческими компаниями, учебными заведениями и научно-исследовательскими организациями.

Система ()Ы1Х начала свое развитие с небольшого набора программ и за годы переросла в гибкую ОС, использующуюся для работы огромного количества программных сред и приложений. На сегодняшний день существуют варианты ()Ь)1Х для самых различных аппаратных платформ, начиная от небольших встроенных процессоров, рабочих станций и настольных систем и заканчивая высокопроизводительными многопроцессорными системами, объединяющими большое количество пользователей. Операционная система ()Ы1Х вЂ” это среда выполнения и системные службы, под управлением которых функционируют входящие в набор ОС пользовательские программы, утилиты и библиотеки. Эта книга рассказывает о разработке и реализации самой системы, не описывая программы и утилиты„выполняющиеся под ее управлением.

Система ()Ь)1Х начала свою жизнь в недрах Ве11 Те1ерЬопе 1.аЬогатоПез (ВТ1.), которая и ответственна за все ее ранние реализации. Сначала система получила распространение среди нескольких компаний и учебных заведений. Именно этот факт повлиял на дальнейшее развитие различных реализаций ПЯ1Х. Все они поддерживали только набор внутренних интерфейсов, приложений и возможностей, обычно ожидаемых от стандартной «системы ОЬ)1Х». Внутреннее устройство каждой было различным, отличаясь семантикой интерфейсов и набором предоставляемых «дополнительных» возможностей. В этой книге уделяется особое внимание описанию основополагающих реализаций ()Ы1Х, таких как эуйет $' Яе1еазе 4 (5гг14) компании Ь)оче!1, ВегИе1еу Боугтэаге 01згпЬи6оп (4хВЯ)) Калифорнийского университета и Масв университета Карнеги— Меллона.

Здесь также обсуждается большое количество коммерческих ва- 1л. Введение 31 риаитов системы, таких как 5ип05 и 5о1аг1з компании Бип М1сгозузгетз, Р1рга1 УХ1Х компании П61га! ЕЧц!ртепг Согрогаооп и НР-11Х корпорации Нею!егг-Рас!гаге! Согрогаг!оп. Эта глава посвящена описанию развития систем 1)Ы1Х. Сначала вы увидите краткий рассказ о рождении, становлении и принятии системы компьютериым сообществом. Затем будут описаны факторы, повлиявшие иа ее эволюцию, и, наконец, будут отмечены возможные направления дальнейшего развития ИЧ1Х. 1 .

1 . 1 . Кратка»«иотория Перед тем как начать изучение операциоииой системы 1)Ы1Х, полезно печного узнать о ее истории и эволюции, В следующих разделах мы проследим развитие 1ЛЧ1Х от зарождения ее в недрах АТЛЕТ до нынешнего современного, иемиого хаотичиого состояния в виде иабора операционных систем, реализованных под различные платформы, различными авторами и существующих в самых различных вариантах. Более полное изложение истории развития 1Л«!1Х можно найти в других публикациях, например в книге Питера Сзлюса (Регег Ба!из) «А Яиаггег Сепгигу о1 1)Ы1Х» 11). Эта глава расскажет только об основных событиях, произошедших в истории системы 1)Ы1Х.

1.1.2. Начало В конце 60-х годов Ве!1 Те!ерЬопе ЕаЬогагопез совместно с компанией Сапега! Е!есгг!с и Массачусетским технологическим институтом организовали совместиый проект, целью которого была разработка операционной системы под названием Ми1Ггсз [2!. Проект был аннулирован в марте 1969, ио некоторые разработчики из ВТ1. продолжили поиск интересных идей для последующей реализации. Один из участников проекта, Кеи Томпсон 1КеппегЬ ТЬотрзоп), написал игровую программу под названием «Космическое путешествие» («Брасе Тгаче!») и нашел лля ее запуска малоиспользуемый в те голы компьютер РРР-7 (создавиый П!я1га! ЕЧшртепг Согрогаг!оп).