مقدمه
کوچک زیباست . این اساس یونیکس است. برای درک مفهوم این جمله باید سیستم عاملهای نسل سوم را ( که یونیکس نیز از آنهاست) به یاد آورید . سیستم های دایناسورواری بودند که برای انجام همه کار طراحی شده بودند . سیستم عامل ماشینهای IBM 360 نمونه خوبی در این مقوله است. سیستم عاملی که توان شبیه سازی تقریبا تمامی سیستم های عرضه شده تا قبل از خود را داشت و فهرست اشکالات آن یک دفتر به قطر دفتر راهنمای تلفن را تشکیل می داد! ساختارهای اطلاعاتی غول آسا سیستم های ذخیره سازی پرونده بسیار پیچیده زبانهای برنامه نویسیی چون پی ال وان و کوبول که کاربران را تنها در یک سو جهت می داد و در کل دیکتارتوری IBM که هر استفاده کننده ای را در شبکه ایغول آسا اسیر می کرد. تیم های برنامه نوسی IBM که چون خدایان غیر قابل دسترسی بودند و همه جا با احترام درباره آنها صحبت می شد. چیزی که هیچ کس حتی جرات فکر کردن درباره آن را نمی کرد اصلاح در کاری بود که IBM و دیگر پیروان آن عرضه می کردند. دورانی که یک برنامه نوسی حرفه ای سیستم، مدت زمان درازی را فقط برای یادگیری سیستم عامل صرف می کرد و با احساس شرم اشکالات سیستم عامل را اگر از کم هوشی خود نمی دانست به IBM اطلاع می داد. چه بسیار برنامه های بزرگ تجاری که دوباره نویسی می شدند، زیرا سیست معامل امکان اتصال برنامههای دیگر را به آنها نمی داد.
به هر حال یونیکس وارد بازار شد. سیستم عاملی که همه چیز در آن به هم شبیه بود، نحوه چاپ روی چاپگر نوشتن روی صفحه پایانی ویا ذخیره اطلاعات در پرونده ها همه و همه به یک صورت انجام می پذیرفت. و از همه مهمتر لیست برنامه سیستم عامل را در هر کتابخانه ای می شد پیدا کرد. برنام های یونیکس به راحتی می توانند ورودی و خروجی خود را به برنامه های دیگر بدهند و بدین صورت هیچگاه نیازی به برنامه های غول آسا پیدا نمی شود. هر سیستمی هر چقدر هم پیچیده باشد می تواند از مجموعه از برنامه های کوچک به وجود آید که ورودی و خروجی خود را به یکدیگر متصل نموده اند.
برای به دست آوردن دیدی کلی از یونیکس، شناخت عوامل زیر ضروری است:
1- پیکر بندی سیستم عامل: هسته مرکزی سیستم عامل یونیکس جز کوچکی از آن را تشکیل می دهد ولی ای جز از اهمیت اساسی برخوردار استکه رابط کاربر و سیستم عامل می باشد و در شکل 1 مشهود است.
این ساختار کلی شبیه به ساختار PC-DOS است. Kernal یا هسته مرکزی در آنجا از دو پرونده IBMBIO.sys و IBMDOS.sys تشکیل می شود و پیوست پرونده ای به نام command.com است. تفاوت در ویژگیهای هسته مرکزی و قدرت بسیار بیشتر پوسته های یونیکس است. اولا هر سیستم یونیکس دارای چند پوسته است که کاربر می تواند هر کدام را که بخواهد انتخاب کند. (پوسته استاندارد، پوسته محدود، پوسته تصویری، پوسته C، پوسته UUCP) هر کدام از این پوسته ها قابلیت های متفاوتی دارند.
یونیکس ار روش انتقال به دورن، و انتقال به بیرون نیز استفاده می کند. در این روش اگر حجم پرونده در حال اجرا بیش از ظرفیت حافظه ماشین باشد . مقداری از محتویات حافظه به دیسک سخت منتقل می شود و حافظه را در اختیار پرونده درحال اجرا قرار می دهد . پس از اتمام پرونده یا پایان نوبت آن محتویات منتقل شده دوباره به حافظه باز می گردند. این روش به یونیکس اجازه می دهد پرونده هایی بزرگتر از حجم حافظه اصلی سیستم را در آن واحد اجرارکند.
یونیکس برای برقراری ارتباط بین عملیات مختلف سیستم روشهای بسیار جالبی را در اختیار کاربران قرار می دهد. استفاده از حافظه به اشتراک گذارده شده، خط لوله ها کنترل کنندههای خط و انتقال پیام از روشهایی هستند که دو یا چند برنامه درحال اجرا می توانند با هم ارتباط برقرار کنند.
مدیریت حافظه در UNIX و SOLARIS
از آنجا که قرار است یونیکس مستقل از ماشین باشد، طرح مدیریت حافظه از سیستمی به سیستم دیگر فرق می کند. گونه های اولیه یونیکس به طور ساده از بخش بندی پویا و بدون هیچ طرح حافظه مجازی استفاده می کردند. پیاده سازیهای کنونی، از جمله SVR4 و solaris 2x از حافظه مجازی صفحه بندی شده سود می برند.
در svr4 و solaris در واقع دو طرح مدیریت حافظه مجزا وجود دارد. سیستم صفحه بندی حافظه مجازی را ارائه می کند. قابلیتی که می تواند قاب صفحه های حافظه اصلی را به فرایندها و همچنین میانگین های بلوک دیسک تخصیص دهد اگر چه این طرح مدیریت حافظه مجازی برای فرایندهای کاربرد و ورودی / خروجی دیسک موثر است ولی برای مدیریت تخصیص حافظه به هسته سیستم عامل چندان مناسب نیست. برای این از تخصیص دهنده حافظه هسته استفاده می شود. این دو راهکار را به نوبت بررسی می کنیم.
سیستم صفحه بندی
ساختمان داده ها
برای حافظه مجازی صفحه بندی شده یونیکس از تعدادی ساختمان داده سود می برد، که با مختصر تغییری، مستقل از ماشین هستند.
جدول صفحه : نوعا برای هر فرایند یک جدول صفحه وجود دارد که برای هر صفحه آن فرایند در حافظه مجازی یک مدخل در نظر گرتفه می شود.
توصیفگر بلوک دیسک: برای هر صفحه فرایند یک مدخل در این جدول وجود دارد، که نسخه دیسک از آن صفحه مجازی را توصیف می کند.
جدول داد های قاب صفحه : قابهای حافظه اصلی را توصیف می کند و شاخص آن شماره قاب است.