Lenguaje de control del sistema operativo UNIX

Lenguaje de control del sistema operativo UNIX

Entre los rasgos distintivos de Unix está el lenguaje de control que emplea, llamado Shell. Es importante analizar dos funciones más de Shell, llamadas redireccionamiento e Interconexión.
Asociado con cada proceso hay un conjunto de descriptores de archivo numerados 0, I y 2, que se utilizan para todas las transacciones entre los procesos y el sistema operativo. El descriptor de archivo 0 se conoce como la entrada estándar; el descriptor de archivo 1, como la salida estándar, y el descriptor 2, como el error estándar. En general, todos están asociados con la terminal de vídeo, pero, debido a que inicialmente son establecidos por Shell, es posible reasignarlos.
Una parte de la orden que comience con el símbolo ? se considera como el nombre del archivo que será abierto por Shell y que se asociará con la entrada estándar; en su ausencia, la entrada estándar se asigna a la terminal. En forma similar, un archivo cuyo nombre está precedido por el símbolo > recibe la salida estándar de las operaciones.
Cuando Shell interpreta la orden

califica < examen > resulta

llama a ejecución al programa califica (que ya debe estar compilado y listo para ejecutar) y detecta la existencia de un archivo que toma el lugar de la entrada estándar y de otro que reemplaza a la salida estándar. Después, pasa como datos de lectura los contenidos del archivo examen recién abierto (que debe existir previamente) al programa ejecutable. Conforme el programa produce datos como salida, éstos se guardan en el archivo resulta que Shell crea en ese momento.
En la teoría de lenguajes formales desempeñan un importante papel las gramáticas llamadas de tipo 3 (también conocidas como regulares), que tienen múltiples aplicaciones en el manejo de lenguajes. Existen unas construcciones gramaticales conocidas como expresiones regulares, con las que se puede hacer referencia a un conjunto ilimitado de nombres con estructura lexicográfica similar; esto lo aprovecha Shell para dar al usuario facilidades expresivas adicionales en el manejo de los nombres de los archivos. Así, por ejemplo, el nombre carta * se refiere a todos los archivos que comiencen con el prefijo carta* y que sean seguidos por cualquier subcadena, incluyendo la cadena vacía; por ello, si se incluye el nombre carta* en alguna orden, Shell la aplicará a los archivos carta, carta1, carta2 y cualquier otro que cumpla con esa especificación abreviada. En general, en lugares donde se emplea un nombre o una trayectoria, Shell permite utilizar una expresión regular que sirve como abreviatura para toda una familia de ellos, y automáticamente repite el pedido de atención para los componentes. Existen además otros caracteres especiales que Shell reconoce y emplea para el manejo de expresiones regulares, lo que proporciona al lenguaje de control de Unix mayor potencia y capacidad expresiva.

 

En Unix existe también la posibilidad de ejecutar programas sin tener que atenderlos en forma interactiva, sino simulando paralelismo (es decir, atender de manera concurrente varios procesos de un mismo usuario). Esto se logra agregando el símbolo & al final de la línea en la que se escribe la orden de ejecución. Como resultado, Shell no espera que el proceso "hijo» termine de ejecutar (como haría normalmente), sino que regresa a atender al usuario inmediatamente después de haber creado el proceso asincrónico, simulando en esta forma el procesamiento por lotes ( batch ) Para cada uno de estos procesos Shell proporciona, además, el número de identificación, por lo que si fuera necesario el usuario podría cancelarlo posteriormente, o averiguar el avance de la ejecución.
La comunicación interna entre procesos (es decir, el envío de mensajes con los que los diversos procesos se sincronizan y coordinan) ocurre mediante el mecanismo de interconexiones (pipes) ya mencionado, que conecta la salida estándar de un programa a la entrada estándar de otro, como si fuera un conducto con dos extremos, cada uno de los cuales está conectado a su vez a un proceso distinto. Desde Shell puede emplearse este mecanismo con el símbolo | en la línea donde se escribe la orden de ejecución.
Así en el ejemplo:

(califica < tarea | sorte > lista) &
se emplean las características de interconexión, redireccionamiento y asincronía de procesos para lograr resultados difíciles de obtener en otros sistemas operativos. Aquí se pide que, en forma asincrónica (es decir, dejando que la terminal siga disponible para atender otras tareas del mismo usuario), se ejecute el programa califica para que lea los datos que requiere del archivo tareas; al terminar, se conectará con el proceso sort (es decir, pasará los resultados intermedios) para que continúe el procesamiento y se arreglen los resultados en orden alfabético; al final de todo esto, los resultados quedarán en el archivo lista.
Con esta otra orden, por ejemplo, se busca obtener todos los renglones que contengan las palabras "contrato" o "empleado" en los archivos en disco cuyos nombres comiencen con la letra "E" (lo cual se denota mediante una expresión regular). Para lograrlo, se hace uso de una función llamada egrep, especial para el manejo de patrones y combinaciones de expresiones regulares dentro de los archivos:

egrep-n ‘contrato’ ‘empleado’ E *

Los resultados aparecen así:

Emple1: 5: en caso de que un empleado decide hacer uso de la facilidad,
Emple1:7: y el contrato así lo considere las obligaciones de la
Emple2:9: Cláusula II: El contrato colectivo de trabajo
Emple2:15: Fracción llI: El empleado tendrá derecho, de acuerdo con lo
El tercer renglón, por ejemplo, muestra el noveno renglón del archivo Emple2, que contiene una de las palabras buscadas.
Como Unix fue diseñado para servir de entorno en las labores de diseño y producción de programas, ofrece – además de su filosofía misma – un rico conjunto de herramientas para la creación de sistemas complejos, entre las que destaca el subsistema make. Este último ofrece una especie de lenguaje muy sencillo, con el cual el programador describe las relaciones estructurales entre los módulos que configuran un sistema completo, para que de ahí en adelante make se encargue de mantener el sistema siempre al día. Es decir, si se modifica algún módulo, se reemplaza o se añade otro, las compilaciones individuales, así como las cargas y ligas a que haya lugar, serán realizadas en forma automática, por esta herramienta. Con una sola orden, entonces, es posible efectuar decenas de compilaciones y ligas predefinidas entre módulos, y asegurarse de que en todo momento se tiene la última versión de un sistema, ya que también se lleva cuenta automática de las fechas de creación, modificación y compilación de los diversos módulos. De esta manera, se convierte en una herramienta casi indispensable al desarrollar aplicaciones que requieren decenas de programas que interactúan entre sí o que mantienen relaciones jerárquicas.
Otras herramientas interesantes son ar, diseñado para crear y mantener bibliotecas de programas (que serán luego utilizadas por otros programas para efectuar las funciones ya definidas sin tener que duplicar el código); awk, un lenguaje para reconocimiento de patrones y expresiones regulares (es decir, generadas por una gramática regular o de tipo 3), útil para extraer información de archivos en forma selectiva; lex, un generador de analizadores lexicográfico, y yacc, un compilador de compiladores. Estos dos últimos se emplean como herramientas en la creación de compiladores y procesadores de lenguajes.
La lista complete de funciones, órdenes de subsistemas que forman parte de las utilerías del sistema operativo Unix es realmente grande, e incluye más de un centenar, que se pueden agrupar en los siguientes rubros:

-Compiladores de compiladores.
-Ejecución de programas.
-Facilidades de comunicaciones.
-Funciones para control de status.
-Funciones para control de usuarios.
-Funciones para impresión.
-Herramientas de desarrollo de programación.
-Lenguaje C, funciones y bibliotecas asociados.
-Macroprocesamiento.
-Manejo de directorios y archivos.
-Manejo de gráficas.
-Manejo de información.
-Manejo de terminales.
-Mantenimiento y respaldos.
-Otros lenguajes algorítmicos integrados.
-Preparación de documentos.