ARQUITECTURA DE LINUX

De la misma manera que el Unix, el Linux se puede dividir generalmente en cuatro componentes principales: el núcleo(kernel), el shell, el sistema de archivos y las utilidades. El núcleo es el programa medular que ejecuta programas y gestiona dispositivos de hardware tales como los discos y las impresoras. El shell proporciona una interfaz para el usuario. Recibe órdenes del usuario y las envía al núcleo para ser ejecutadas. El sistema de archivos, organiza la forma en que se almacenan los archivos en dispositivos de almacenamientotales como los discos. Los archivos están organizados en directorios. Cada directorio puede contener un número cualquiera de subdirectorios, cada uno de los cuales puede a su vez, contener otros archivos. El núcleo, el shell y el sistema de archivos forman en conjunto la estructura básica del sistema operativo. Con estos tres elementos puede ejecutar programas, gestionar archivos e interactuar con el sistema. Además, Linux cuenta con unos programas de software llamados utilidades que han pasado a ser considerados como características estándar del sistema. Las utilidades son programas especializados, tales como editores, compiladores y programas de comunicaciones, que realizan operaciones de computación estándar. Incluso uno mismo puede crear sus propias utilidades

Como una alternativa a la interfaz de la línea de ordenes, Linux proporciona una interfaz gráfica de usuario (GUI) llamada X-Windows que cuenta con varios administradores de ventana que puede utilizar. Un administrador de ventana trabaja de forma muy parecida a los GUI de Windows y del Mac, posee ventanas iconos y menús, todos ellos gestionados por medio del ratón. Dos de los administradores de programas más populares son el Free Virtual Window Manager y el Open Look Window Managger, además de los administradores de ventanas X-Windows también utiliza un administrador de archivos y uno de programas.
El sistema de archivos de Linux organiza los archivos en directorios, de forma similar al DOS. Todo el sistema de archivos de Linux es un gran conjunto interconectado de directorios que están organizado en una estructura jerárquica de árbol. Linux posee un gran número de utilidades que se pueden clasificar en tres categorías: editores, filtros y programas de comunicaciones. Y a diferencia de otros sistemas operativos se distribuye de forma gratuita bajo una licencia publica de GNU de la Free Software Foundation (Fundación de programas libres) lo que básicamente significa que puede ser copiado libremente, cambiado y distribuido dejando siempre disponible el código fuente.
El software de Linux es frecuentemente desarrollado por varios usuarios que deciden trabajar conjuntamente en un proyecto. Una vez que se ha completado se instala en una localización ftp de Internet. Cualquier usuario de Linux puede acceder a la localización y descargar el software.

El shell proporciona una interfaz entre el núcleo y el usuario. Se puede describir como un intérprete: interpreta las órdenes que introduce el usuario y las envía al núcleo. La interfaz del shell es muy sencilla. Normalmente consiste en un inductor desde el que se teclea una orden y después se pulsa enter. En cierta forma, se está tecleando una orden en una línea. A menudo, esta línea se conoce como la línea de órdenes.
Como una alternativa a la interfaz de la línea de órdenes, Linux proporciona una interfaz gráfica de usuario(GUI) llamada X-Windows, que cuenta con varios administradores de ventanas que puede utilizar. Dos de los administradores de ventanas más populares son el Free Virtual Window Manager (fvwm) y el Open Look Window Manager (olwm).
Aunque un administrador de ventanas constituye una interfaz flexible y vistosa, hay que tener presente que tan solo es un añadido al shell. El administrador de ventanas simplemente le pasa al shell las órdenes que recibe, éste las interpreta y las envía de nuevo al núcleo, para ser ejecutadas.
A lo largo de los años se han hido desarrollando varios tipos de diferentes de shell. En la actualidad, hay tres shells principales: Bourne, Korn y C-shell. El shell Bourne fue desarrollado en el Laboratorio Bell para el sistemaV. El C-shell fue desarrollado para la versión BSD del Unix. El shell Korn es una mejora y ampliación del shell Bourne. Linux usa versiones mejoradas o de dominiopúblico de estos shells: el shell Bourne Again, el TC-shell y el shell Korn. Una ves que inicie su sistema Linux, se encontrará en el shell Bourne Again; donde se podrá acceder a los demás.

 

Los directorios están organizados en una estructura jerárquica de árbol, que empieza en un directorio raíz (root) inicial. Todos los demás directorios se derivan, en última instancia, de este primer directorio raíz.

CARACTERISTICAS

• Multitarea:   La palabra multitarea describe la habilidad de ejecutar varios programas al mismo tiempo. LINUX utiliza la llamada multitarea preventiva, la cual asegura que todos los programas que se están utilizando en un momento dado serán ejecutados, siendo el sistema operativo el encargado de ceder tiempo de microprocesador a cada programa.

• Multiusuario:  Muchos usuarios usando la misma maquina al mismo tiempo.

• Multiplataforma:  Las plataformas en las que en un principio se puede utilizar Linux son 386-, 486-. Pentium, Pentium Pro, Pentium II,Amiga y Atari, tambien existen versiones para su utilizacion en otras plataformas, como Alpha, ARM, MIPS, PowerPC y SPARC.

• Multiprocesador:   Soporte para sistemas con mas de un procesadoresta disponible para Intel y SPARC.
•  Funciona en modo protegido 386.
•  Protección de la memoria entre procesos, de manera que uno de ellos no pueda colgar el sistema.
•  Carga de ejecutables por demanda: Linux sólo lee del disco aquellas partes de un programa que están siendo usadas actualmente.

•  Política de copia en escriturapara la compartición de páginas entre ejecutables: esto significa que varios procesos pueden usar la misma zona de memoriapara ejecutarse. Cuando alguno intenta escribir en esa memoria, la página (4Kb de memoria) se copia a otro lugar. Esta política de copia en escritura tiene dos beneficios: aumenta la velocidad y reduce el uso de memoria.
•  Memoria virtual usando paginación (sin intercambio de procesos completos) a disco: A una partición o un archivo en el sistema de archivos, o ambos, con la posibilidad de añadir más áreas de intercambio sobre la marcha Un total de 16 zonas de intercambio de 128Mb de tamaño máximo pueden ser usadas en un momento dado con un límite teórico de 2Gb para intercambio. Este limite se puede aumentar fácilmente con el cambio de unas cuantas líneas en el códigofuente.
•  La memoria se gestiona como un recurso unificado para los programas de usuario y para el caché de disco, de tal forma que toda la memoria libre puede ser usada para caché y ésta puede a su vez ser reducida cuando se ejecuten grandes programas.
•  Todo el código fuente está disponible, incluyendo el núcleo completo y todos los drivers, las herramientas de desarrollo y todos los programas de usuario; además todo ello se puede distribuir libremente. Hay algunos programas comerciales que están siendo ofrecidos para Linux actualmente sin código fuente, pero todo lo que ha sido gratuito sigue siendo gratuito.

•  Emulación de 387 en el núcleo, de tal forma que los programas no tengan que hacer su propia emulación matemática. Cualquier máquina que ejecute Linux parecerá dotada de coprocesador matemático. Por supuesto, si el ordenador ya tiene una FPU (unidad de coma flotante), esta será usada en lugar de la emulación, pudiendo incluso compilar tu propio kernel sin la emulación matemática y conseguir un pequeño ahorro de memoria.
• Soporte para muchos teclados nacionales o adaptados y es bastante fácil añadir nuevos dinámicamente.
• Consolas virtuales múltiples: varias sesiones de login a través de la consola entre las que se puede cambiar con las combinaciones adecuadas de teclas (totalmente independiente del hardware de video). Se crean dinámicamente y puedes tener hasta 64.
• Acceso transparente a particiones MS-DOS (o a particiones OS/2 FAT) mediante un sistema de archivos especial: no es necesario ningún comando especial para usar la partición MS-DOS, esta parece un sistema de archivos normal de Unix (excepto por algunas restricciones en los nombres de archivo, permisos, y esas cosas). Las particiones comprimidas de MS-DOS 6 no son accesibles en este momento, y no se espera que lo sean en el futuro. El soporte para VFAT (WNT, Windows 95) ha sido añadido al núcleo de desarrollo y estará en la próxima versión estable.
• Un sistema de archivos especial llamado UMSDOS que permite que Linux sea instalado en un sistema de archivos DOS.

• Sistema de archivos de CD-ROM que lee todos los formatos estándar de CD-ROM.
• TCP/IP, incluyendo ftp, telnet, NFS, etc.
• Diversos protocolos de red incluidos en el kernel: TCP, IPv4, IPv6, AX.25, X.25, IPX, DDP, Netrom, etc.

Linux es un kernel monolítico
Es capaz de linkar módulos en tiempo de ejecución
No está diseñado a partir de hilos de núcleo
Tiene un diseño reentrante de modo que pueden existir varios procesos en modo núcleo ‘ejecutándose’ a la vez.
Tiene soporte para aplicaciones de usuario multihilo
Compatible con estándares: POSIX, las APIs del UNIX SysV y los sockets BSD
Admite multiproceso simétrico (SMP)
No expropiativo

 

Se debe tener cuidado con esté sistema. Verificando los registros (logs) del sistema, tales como /var/log/messages y no perder de vista el sistema.

Se debe tener el sistema actualizado, estar seguro de que se ha instalado las versiones actuales de los programas y estar al tanto de las nuevas alertas de seguridad.