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a cura di Corrado Giustozzi

Syslem V, l'araba fenice di UnixData 7989 la nascita della versione 4, che ha riunificato tutte le versioni

precedentemente in commercio, e che oggi è anche sul tavolo e in versione NetWare.Parlare di System V è sempre un piacere, perché è l'essenza stessa di Unix, nome cheoggi non identifica più un prodotto specifico, ma una scuola di pensiero. Solo graziealla storia di questo opsys si·è passati dai sistemi proprietari a quelli aperti, e poi aduna seria ridefinizione del concetto e delle tecnologie dei sistemi operativi in toto.

XlOpen, Posix, Osf: tutto ciò che è Unix nasce per giustapposizione, più spesso percontrapposizione, agli studi e alle strategie commerciali di At&t, fino alla creazione di

Unix International, l'associazione libera che oggi imposta le nuove versioni

Se esiste un mercato aperto, quindi,non lo dobbiamo certo ai mainframe, néall'MS-DOS, ma senz'altro ad Unix. Inquesta serie di articoli la sua storia èstata mostrata in Me numero 125, percui qui non la ripeteremo; i tratti gene-rali di Unix lnternational si trovano inve-ce nel numero 124. In questo articoloparleremo di System V Release 4, inbreve SVR4, e delle sue versioni, checontinuano a vedere la luce sulla basedella 4.0, nata sul finire del 1989 dallaprecedente 3.2 tra-mite una complessafusione, integralecon Xenix, incom-pleta con Bsd 4.2 eSunOs 4.0. Su que-sto nuovo sistemasono basate quasitutte le varianti oggiin giro, da Solaris diSun ad lris di SiliconGraphics, da Osf (eproseliti) a Bos/X diBui!.

L'ampiezza del-l'argomento e il de-siderio di restarecomprensibili ci haspinto a dividerel'articolo in due par-ti, delle quali ovvia-mente questa è laprima, che si occu-pa della versione4.0, resa disponibilea cavallo tra il 1989e il 1990; il prossi-mo mese ci occupe-remo meglio dellafine del 1992 e delleprospettive per il1993. In questo arti-colo, come negli al-

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tri della serie, incontreremo molte siglee termini strani: delle associazioni èdato il nome esteso, i nomi in nerettosono brevemente spiegati nel glossarioin calce, mentre sugli altri sorvoliamoper scorrevolezza.

Opsys: sinossiLa scorsa puntata abbiamo proposto

un approccio analitico per la descrizionedei sistemi operativi e quindi il loro

confronto, basato su due livelli: quellointerno, il sistema vero e proprio, equello esterno, con funzioni non basilarima coadiuvanti.

All'interno abbiamo identificato il ker-nel, i servizi e l'internetworking. L'ese-cuzione dei comandi viene affidata alnucleo del sistema operativo, che gesti-sce le risorse. Oggi le principali proble-matiche del nucleo sono le dimensioni,la scalabilità e la sicurezza, le prime duefondamentali affinché lo stesso softwa-

re giri su hardwaremolto diversi, men-tre la sicurezza èfondamentale in retie strutture eteroge-nee, laddove lastruttura di SystemV non è esente daproblemi. Un altroargomento cui Unixè stato chiamato adadattarsi è la gestio-ne delle transazioni,per le quali il nucleodeve rispondere an-che ad alcuni requi-siti di tempo reale,che filosoficamenteè un corpo estraneoad Unix.

I servizi sono glistrumenti di lavorovisti da ciascunadelle tre categoriedi utente: l'utentefinale, l'amministra-tore di sistema e ilprogrammatore. AIprimo interessa lamassima intuitivitàe semplicità nel ge-stire programmi ver-ticali (contabilità,

265

U NIX

Le tecnologie di System V

Vfs, il meccanismo che consente di vedere contemporaneamente diversi file system. Da notare cheSVR4.0 non ha la completa compatibilità con Nfs.

o

NfslRpclXdrNaming

UucpRfsStreamsTii

Tcpllp (Darpa)

curseslterminfoEliFmliFace

X.l1 vers.3Xl1 lnstrincts

Interfaccia utente I (Inter)nelworking I

Open LookNde ToolkilX.ll1NeWS

NeWS 1.1

Os/Kernel

VIsRea! limeInternazionalizzazio ne

PoSix Pl003.1Ansi X3Jl1C

tutto

mapped files

fasf file syslernssymbolic Iinks

compatibilità sorgenteXenix

Nuove

SVR3

Bsd

Sun/Os

Standard

progettazione) senza conoscere nullasulla gestione delle periferiche e delsistema. L'installazione, la configurazio-ne e la manutenzione del sistema, piùle verifiche funzionali e la sicurezza,sono invece affidate alla seconda figura,l'amministratore, che tiene il sistema inesercizio; spesso per la rete è richiestauna figura professionale a parte. C'è poiil programmatore, un utente finale chelavora su progetti software, ed è quindiinteressato alla scrittura di programmiche seguono sia le regole interne azien-dali che gli standard (sui linguaggi, sulleinterfacce, sulla portabilità, sugli ogget-ti, etc).

Tutte le funzionalità che sono neces-sarie agli utenti sono dette servizi, evengono resi disponibili tramite un certonumero di comandi. Inoltre consideria-mo un servizio anche l'interfaccia grafi-ca. Inoltre il sistema operativo ha dovu-to espandere le sue funzioni anche all'a-rea dell'internetworking, che oggi copreperlomeno quattro aree: servizi interni,client/server, connessione PClMac egateway con i mainframe.

Funzionalità esterne all'opsys, ma co-munque fuse come in un corpo unico,sono la connettività con altri prodottisoftware, principalmente i sistemi digestione di basi di dati (Oracle, Infor-mix, Ingres, Sybase ...) e la gestione disistemi eterogenei sia nell'hardwareche nelle reti, ma anche e soprattuttonelle diverse versioni dello stesso siste-ma operativo, situazione che con Unixsi presenta ciclicamente.

Le funzioni degli opsys possono es-sere sommariamente divise nelle cin-que categorie citate, tre interne (kernel,servizi, internetworking) e due esterne(connettività e migrazione). La sceltafatta nello scorso numero prevede dievitare approfondimenti troppo tecnici,quali quelli relativi al kernel e alla con-nettività con altri sistemi software; par-leremo quindi dei servizi utente e del-l'internetworking, accennando ai pro-blemi di migrazione e riservandoci difare alcune digressioni su altri argomen-ti. Lo scorso numero abbiamo dedicatouno spazio alla storia di Unix, mentrestavolta accenniamo agli standard di si-curezza.

Atlas, il quadro di riferimentoSeguendo le organizzazioni di riferi-

mento, principalmente X/Open, Ui, Po-six e oggi anche Omg, Unix Internatio-nal ha definito Atlas, un quadro di riferi-mento per l'intero sistema operativo. Ilprodotto vero e proprio viene dagli UnixSystem Laboratories, in breve Usi, checoncordano con Ui una strategia di im-plementazione delle nuove funzionalità

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e di rilascio dapprima delle caratteristi-che di interfaccia (Api) ai nuovi compo-nenti, poi del codice relativo. Tale stra-tegia dettagliata nel tempo viene chia-mata Roadmap, e comprende tutti inuovi prodotti previsti nel triennio suc-cessivo: ad esempio la «1992 UiRoadmap for Unix SVR4 and Ui Atlas»dettagliava quanto verrà rilasciato neglianni dal 1992 al 1994.

Ma com'è organizzato Atlas? Parten-do dalla semplice osservazione esternadei diversi hardware coesistenti in unsistema corporativo, definisce le trecomponenti fondamentali dell'informa-zione: gli utenti, ovvero personal eworkstation, gl'intermediari (brokers)ovvero i sistemi medi e i server, e ifornitori, quindi i mainframe. Unix, natosolo ed esclusivamente sui sistemi didimensioni medie, si sta adattando allealtre due componenti: scende sul tavo-lo con System V 4.1, altrimenti dettoDestiny, e con Solaris di Sun, ma anchecon tante altre implementazioni (HP-UX,SG Idrix). ma evolve verso i mainframecon Dee, l'ambiente distribuito di Osfriconosciuto da tutti, anche da XlOpen eda Ui.

Tornando agli Unix System Laborato-ries, a questi è delegata la produzione diprodotti di tre tipi: le mai n release, gliadd-on e le future investigation (studiinnovativi), il cui dettaglio è rappresenta-to nella Roadmap.

Sul procedimento complessivo biso-gna spendere alcune parole. Nel mo-mento in cui si adotta una strategiamodulare, com'è qualsiasi prodotto lecui interfacce siano definite tramite Api,si accetta anche che il codice dellostesso sistema operativo prodotto daUsi sia un suggerimento più che unostandard: in altre parole, Usi fornisceuna implementazione di riferimento,

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che ciascuno può riscrivere in toto o inparte pur nel rispetto delle interfacce. Èquindi morta per sempre la vecchia filo-sofia di rilascio d'un prodotto che pote-va differire solo per aggiunte esterne alcodice di base, filosofia questa seguitafino al periodo di competizione tra Mi-croport, Interactive e Santa Cruz Opera-tion. .

Infine l'adozione di Dce equivale allatacita collaborazione tra l'Unix storico ele necessità di IBM, ma anche al rico-noscimento d'una diffusa cultura di ba-se verso la realizzazione di sistemi ope-rativi, dei quali oggi tutti i grandi pos-siedono un know-how di livello eleva-tissimo e sul quale hanno visioni so-stanzialmente simili.

SVR4Il principale risultato della release 4

di System V, in breve SVR4, è statal'effettiva unificazione delle versionipresenti sul mercato all'epoca del pro-getto, ovvero all'inizio del 1988: in que-sto modo System V 3.2, già una fusio-ne tra la versione 3.0 e Xenix, acco-glieva al suo interno buona parte dellefunzionalità di Bsd, e quindi di SunOs.Si otteneva così un sistema capace difar girare senza troppi problemi la mag-gior parte del software scritto nei varisistemi, al doppio prezzo di una tollera-bile complessità d'installazione dellevarie compatibilità ma purtroppo d'unelefantismo del sistema globale. L'o-biettivo in prospettiva era di dare a tuttiuna base comune, per poi evolve re in-sieme nel rispetto dei nuovi standard invia di consolidamento (ad esempio XIOpen, Posix .2 ed Osi) o in lontananza(Object Oriented, connessione mainfra-me, multimedia).

Le aree principali in cui gli altri Unix

Un abbozzo del file sv-stem di Unix. Per dareun'idea delle dimen-sioni dell'arborescen-za, sono state detta-gliate un paio di foglie,owero /usr e /var.

UN IX

Gli standarcldi sicureua

La terminologia di questo settore èabbastanza in circolazione, ma spessosenzache sia altrettanto chiaro il quadro diriferimento. lnnanzitutto il sistema infor-mativo sicuro non esiste: si parladi affida-bilità, cioè di trusted system. Se i primistudi sull'argomento' sono partiti addirittu-ra negli anni '50, la base dell'attuale defini-zione di sicurezza è l'Orange Book, unlavoro pubblicato nel 1985 dall'Ncsc (Na-tional Computer Security Center) per ilDod, il Dipartimento della Difesa statuni-tense. Il titolo completo del lavoro è«Trusted Computer System EvaluationCriteria», o Tcsec. Nel 1991 l'Europa (manon la Cee) si è adeguata a tale opera,presentando il White Book, una rielabora-zione dell'Orange Book effettuata da In-ghilterra, Francia,Olandae Germania,il cuinome ufficiale è <dnformationTechnologySecurity Evaluation Criteria». La presenzadi altri documenti di riferimento nazionali,anche in nazionifirmatarie del White Book,ha portato la Cee a redarre un manuale diriconoscimento delle diverse procedure:tale opera è l'ltsem, IT Security EvaluationManual, ed è stato pubblicato sempre nel1991.

Nello specifico ambito Unix va citato ilTrusix, una guida redatta in un anno dalTrusted Unix Working Group per indirizza-re sviluppatori e terze parti ad implementa-zioni corrette secondo i criteri del governo,e definisce i metodi di inserimento egestione delle ACL, le access control listcon metodi discrezionali, ovvero a curadell'utente. Rispetto all'Orange Book, ilTrusix finora ha definito il livello B3.

E vediamo in cosa consiste questastruttura di sicurezza. L'Orange Book in-quadra tutto in quattro categorie: Ac-countability, Security Policy, Assurance eDocumentation, e quattro livelli generali,rappresentatida uncodice adue alfanume-rici, dei quali il primo è una lettera da D adA, e il secondo un numero da 1 a 3. Lalettera indica la divisione, e procede nelseguente ordine di protezione:D) minima (ma esistente);C) discrezionale;B) obbligatoria;A) verificata.

Ciascun livello contiene il precedente,ed è diviso in un numero di classi variabile,per le quali a numero maggiore corrispon-de sicurezzamaggiore. La D non ha classi,la C ha la 1 e la 2, la B ne ha3 e laA per oradefinisce solo la classe 1, ma non èescluso che si rifinisca ancora qualcosaverso l'alto, soprattutto visto lo sviluppo disistemi distribuiti in modo molto fine e diCpu multiprocessori.

Parlando di Unix va osservato che leversioni ES,ovvero a sicurezzaestesa, diSystem V 4.X, sono di categoriaC2,e che illivello specificato dalTrusix è un B3, ovve-ro quasi il massimo attualmente definito.

267

UNIX

e i nuovi standard hanno arricchito Sy-stem V sono in tre aree principali: ilkernel, l'interfaccia utente e il networ-king.

/I kernelAnche se in questa sede abbiamo

scelto di non andare troppo in profondi-tà su argomenti specificamente tecnici,le novità sono così importanti da indurciad una piccola deroga su cosa è statoacquisito da altri concetti. Dal SunOs inparticolare è stata adottata la mappaturadei file, mentre dal Bsd il fast file sy-stem e i link simbolici (oltre ad alcunechiamate di sistema ed utility); tra lenovità emergenti la più importante èsenz'altro la ristrutturazione in Vfs, il filesystem virtuale, oltre all'internazionaliz-zazione di un prodotto fino ad alloraesclusivamente dominio della lingua in-glese.

Infine al kernel è stato affiancato un

sistema di gestione del tempo reale,che quindi permette la coesistenzad'un sistema non raggiungibile dall'e-sterno, come Unix, e d'un sistema gui-dato da awenimenti esterni come ri-chiesto dal real time.

L'interfaccia utenteNon si vive di sole interfacce grafi-

che, ma esistono anche quelle a carat-tere, ancora di gran lunga predominantinon solo nel m0ndo Unix, ma anche inquello MS-DOS.

Anche per questo ambiente è statopossibile definire delle regole esteticheche unificano la presentazione delle ap-plicazioni a carattere, segnatamenteEti, Fmli, Curses e Face, che si appog-giano sulle strutture interne del siste-ma operativo. Tutte queste struttureerano già presenti nella versione 3.2,mentre alla 4 sono stati aggiunti glistandard grafici, owero il server unifi-cato X.ll/NeWS, le applicazioni deidue sistemi più quelle di Open Look(che usa NeWS) e il look & feel diOpen Look. E i giochi sono fatti.

/I networking

Molto più complicata la situazione nelnetworking. Già SVR3 aveva svariatimeccanismi, quali stream, uucp, Rfs eTli, ma mancavano sia la completa com-patibilità con gli standard Tcp/lp usatidalla Pubblica amministrazione statuni-tense ed emanati dalla Darpa, che unavera condivisione di file in rete: poichéerano già disponibili soluzioni valide, Sy-stem V ha ereditato da Bsd proprio lacompleta compatibilità con Darpa, e daSunOs l'Nfs (con acclusi Rpc ed Xdrl,cioè la condivisione in rete di eseguibilie dati.

Altre cose bollivano in pentola, manon erano ancora mature, quali la com-patibilità con i livelli Iso/Osi e la connes-sione con PC da un lato e mainframedall'altro, per cui System V bene o maledovette limitarsi a dichiarare una certabuona volontà nell'adottare standard an-cora non disponibili. Oggi possiamo direqualcosa in più rispetto a SVR4.0, an-nunciata alla fine del 1988: con nonpoche pressioni da parte dei soci diUnix lnternational si è infatti ottenuta la

Glossario gestione del software ad oggetti.

(Altri termini, talvolta parzialmente sovrapposti, sono pubblicatisu Me n. 124 p. 286)

Api: Application Programming Interfaces, interfaccia softwareper la programmazione delle applicazioni, owero regole per fargirare un programma su macchine diverse da quelle su cui vienesviluppata.

At&t: American Telegraph and Telephone Company, una dellequattro società di telecomunicazioni statunitensi (storicamente laprima), inventrice di Unix e fino al 1989 unica detentrice deldiritto di modificare System V (vedi MC n. 125).

Bsd: Berkeley Software Distribution, l'Unix dell'Università diBerkeley (California).

Dee: Distributed Computing Environment, un documentoOsf(v.) che stabilisce le regole di comunicazione tra sistemieterogenei connessi in una rete geografica.

Gateway: sistema che scambia pacchetti di dati tra networkincompatibili (iso/Osi livello 3)..

Internetworking: connessione di reti eterogenee e quindiincompatibili.

Iso/Osi: International Standard Organization/Open SystemsInterconnection. Strutturazione a livelli successivi per le telecomu-nicazioni tra sistemi eterogenei, ovvero basati su diversi hardwaree/o software, realizzato da un organismo di armonizzazione inter-nazionale, l'Iso.

Kernel: il nucleo del sistema operativo

Nfs: Network file system, il sistema operativo di rete svilup-pato da Sun e adottato da tutti (non sempre al -100%). Com-prende l'Rpc (v.) e l'Xdr (v.).

Omg: Object Management Group, organismo internazionaleche stabilisce gli standard di riferimento per la scrittura e la

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Osf: Open Software Foundation, associazione formatasi nel1988 per partecipare allo sviluppo dei sistemi aperti senza doveraccettare le scelte di At&t (v.).

Posix: Portable Standard Unix, gruppo di lavoro dell'Ieee(Associazione degli standard statunitense) per le funzioni di Unixprima, di altri argomenti relativi in seguito.

Real time: tempo reale, ovvero gestione degli awenimentinel momento in cui servono. E fondamentale per la strumenta-zione di processo ma anche per le transazioni (prenotazioni aeree,assicurazioni, banche...).

Rpe: Remote procedure cali, chiamata di procedura remote.Implementa l'esecuzione di chiamate di sistema il cui codice èposto su supporti condivisi in rete. In pratica un clientlserver adhoc e non aderente ad Osi.

SunOs: l'Unix di Sun, nato all'università californiana di Stan-ford e basato su Bsd (Vedere MC n. 125).

Ui: Unix International, l'organismo che definisce le evoluzionidi System V (vedere MC n. 124)

Usi: Unix Software Laboratories, gli esecutori delle specifichedi Ui.

Vfs: Virtual File System, la gestione dei file system chepermette di vedere in un unico sistema non solo System V, maanche il Bsd Ufs, l'Rfs e il Sun Nfs (quest'ultimo non completa-mente compatibile, almeno in SVR4.0).

X/Open: Organismo di definizione delle caratteristiche deisistemi aperti (vedi MC n. 124)

Xdr: External Data Representation, rappresentazione dei datiesterna, quindi adatta all'esportazione e al passaggio su rete. Èfondamentale per il protocollo Nfs (v.).

Xenix: vecchia versione' di Unix realizzatada Microsoft e Scosulla base di System 7 (vedi MC n. 125).

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compatibilità Iso/Osi fin dalla fine del1991, mentre la fine del 1992 ha visto ladistribuzione in volume della versioneper chip Intel di UnixWare, il SVR4.2realizzato da Univel, una joint venturetra Usi e Novel!.

La Roadrnap 1992L'anno appena trascorso ha portato la

release 4.1, nelle due versioni a sicurez-za estesa e desktop, mentre è in arrivouna versione multiprocessore a sicurez-za estesa. Queste caratteristiche ven-gono sintetizzate con delle sigle di ovviainterpretazione, ovvero ES, DT e MP.Per quanto riguarda il multiprocessore,poiché oggi il carico sulle Cpu vieneequipartito, spesso si parla di versioneSMP, ove la S sta per symmetrica!. Perquanto concerne la sicurezza, invece, lostandard di riferimento è il Tcsec, e persicurezza estesa si intende il livello 82,mentre un qualsiasi sistema affidabile(trusted) è perlomeno di classe C2.

Tali questioni sono meglio descrittenel riquadro che trovate sull'argomentoin questo stesso articolo. È poi ovvioche la versione ES viene dopo ciascunaaltra, e ne migliora l'affidabilità.

La versione DT, nota anche come

Destiny, come dice il nome è tagliatasulle esigenze della produttività indivi-duale, che System V intende copriredirettamente: le necessità hardware so-no ridotte al minimo indispensabile siaper l'hard disk che per la Ram, nono-stante siano aggiunte applicazioni man-giaspazio quali l'interfaccia grafica condesktop metaphor, mentre buona partedel kernel viene chiamato con modulispecifici al runtime, diminuendo drasti-camente le necessità di memoria dimassa.

In dirittura d'arrivo è ora la MP/ES o4.2, che estende il livello 82 anche allaversione multiprocessore, fondamenta-le per avere notevoli incrementi di po-tenza senza altra modifica che l'installa-zione di schede Cpu. L'evoluzione delprodotto permetterà di integrare in que-sta versione anche la compatibilità Xpg/4, l'I/O asincrono e i Performance Ma-nagement Enablers.

Gli studi innovativiOltre alle release e agli add-on, gli Usi

devono portare avanti anche le futureinvestigation, da noi tradotte come stu-di innovativi, che riguardano aree contecnologia matura che potrebbero inte-

U NIX

ressare gli sviluppi di System V. Si trattadi nove aree di interesse, che qui diseguito elenchiamo: architetture di ker-nel avanzate, sicurezza commerciale,cooperative computing, scambio di do-cumenti, attributi estesi, connessione amainframe, multimedia, sicurezza di re-te e gestione di oggetti. Tra queste areeindichiamo alcuni studi di maggiore inte-resse.

Nell'area desktop si lavora ad un MS-DOS Compatibility Toolkit per far giraresullo stesso video Unix anche applica-zioni MS-DOS e Windows 3. Per laconnessione a mainframe si esploranoSaa e Lu 62 di IBM e il Cpi-C di X-Open. Molto importante è il lavoro suglioggetti, perché si tratta d'una tecnolo-gia pervasiva che entrerà in molte altrearee (tra le quali i microkernel, le meta-fore desktop e il distributed computing).

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Leo Sorge è raggiungibile tramite MC-fink alla ca·sella MC6750 e tramite Internet all'indirizzoMC6750@mclink.it

MCmicrocomputer n, 126 - febbraio 1993

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