Sisteme de Operare Unix - Watchdog

Bell Laboratories USA a conceput UNIX-ul ca un proiect privat de cercetare început în 1969 de către un mic colectiv de cercetători. Scopul acestui colectiv de cercetare era acela de a concepe un sistem de operare care să fie elegant, simplu şi concis; să fie scris într-un limbaj de programare de nivel înalt şi nu în limbaj de asamblare; să permită refolosirea codului.

La început, UNIX a fost scris în limbaj de asamblare şi de aceea nu

putea rula decât pe un calculator anume. Odată cu naşterea limbajului C în

1971, Ritchie şi Thompson au rescris în 1973 programele de sistem UNIX

în C. În acest fel UNIX-ul putea fi mutat şi pe alte calculatoare fără

un efort prea mare de programare. În aceeaşi perioadă, compania AT&T

(firmă mamă pentru Bell Laboratories) a fost declarată monopol de Comisia

Federală de Comerţ a SUA. Drept compensaţie, Bell Laboratories a oferit

gratis sistemul de operare UNIX universităţilor din SUA, astfel încât acesta

a devenit extrem de popular în mediul academic. Cu timpul, UNIX s-a

răspândit şi în mediul comercial, în care studenţii aplicau ceea ce au învăţat

pe băncile universităţilor.[1]

În urmă cu zece ani a apărut în revista „Computing Sistems” un articol cu titlul „Watchdogs - Extending the Unix file Sistem” care în traducere ar fi „Câini de pază – O extensie a sistemelor de fişiere din UNIX” .

În articol se impune implementarea În interiorul nucleului a unui mecanism cu ajutorul căruia anumite fişiere pot fi supravegheate de către procese. Un fişier supravegheat dacă este accesat de un proces, watchdog adică supervizorul se execută şi se păstrează informaţiile despre tipul accesului încercat, iar rezultatul accesului este decis de watchdog.[2]

În Unix nu există nici un mecanism prin care nucleul să ceară servicii unui proces.

Cercetătorii o variantă inspirată de sistemul de fişiere /proc , watchdog-ul comunicând cu nucleul prin folosirea de apeluri de sistem pentru a scrie sau citi fişiere. Se introduce un nou sistem prin care nucleul creează un fişier special, de tip „watchdog”. În interiorul nucleului fişierele se reprezintă printr-o structură de date numită vnod.

Funcţionarea unui watchdog seamănă cu cea a unei pipe intre doua procese.

Figura 1 ne arată cum lucrează un watchdog.

Figure 1: Arhitectura unui watchdog

Întâi procesul supervizor execută apelul de sistem watchdog, prin care anunţă nucleul că vrea să devină un watchdog pentru fişierul indicat. Nucleul construieşte în interior un fişier (vnod) care este asociat procesului watchdog şi returnează acest fişier special numit „wd”.

1. Procesul watchdog încearcă să citească ceva din acest fişier special (cu read(wd, request, sizeof(wd_request)); nucleul blochează watchdog-ul în operaţia de citire până la apariţia unui client;

2. Un proces (client) încearcă să acceseze fişierul supervizat;

3. Nivelul VFSSW (Virtual File System Switch) interceptează apelul de sistem;

4. Nucleul construieşte o structură de date (de tipul wd_request) care descrie apelul de sistem al clientului; pasează această structură în vnod-ul watchdog-ului.

5. Procesul client este suspendat şi watchdog-ul este trezit;

6. Procesul watchdog termină apelul de sistem început la pasul 0; rezultatul acelei citiri este structura wd_request;

7. Watchdog-ul descifrează structura şi acţionează în consecinţă;

8. Watchdog-ul ar putea decide să acceseze el însuşi fişierul supervizat;

9. Accesul watchdog-ului la acel fişier nu este interceptat ci merge direct la fişier;