GNU Hurd

En Hurd un buen número de conceptos tradicionales de Unix cambian o se potencian:

Bajo Unix, cada programa que se ejecuta tiene asociada una identidad de usuario, que normalmente se corresponde con el usuario que inició el proceso. Esta identidad determina en gran medida qué acciones se le permite realizar al programa. Ningún proceso externo puede cambiar la identidad de un programa que se esté ejecutando. Un proceso de Hurd, por otra parte, se ejecuta asociado a un conjunto de identidades de usuario, que puede contener múltiples identidades, una, o ninguna. Un proceso con los suficientes privilegios puede añadir o eliminar identidades de otro proceso. Por ejemplo, existe un servidor de contraseñas que otorga identidades en respuesta a una contraseña de usuario correcta.

En lo que respecta al sistema de archivos, se puede establecer un programa adecuado como traductor para un solo archivo o una jerarquía de directorios entera. Cada acceso al archivo traducido, o a los archivos en la jerarquía en el segundo caso, son de hecho manejados por este programa. Por ejemplo, un traductor de archivos puede simplemente redirigir las operaciones de lectura y escritura hacia otro archivo, no como un enlace simbólico de Unix. El montaje de Unix, en Hurd se consigue configurando un traductor de sistema de archivos (usando el mandato settrans). Los traductores también se pueden usar para proporcionar servicios al usuario. Por ejemplo, el traductor ftpfs permite a un usuario encapsular un sitio FTP remoto en un directorio. Con esto, se pueden usar programas estándar como ls, cp o rm para manipular archivos en el sitio remoto. Hay traductores incluso más potentes, como UnionFS, que permite a un usuario unificar varios directorios en uno solo, de tal manera que al listar este directorio se muestra el contenido de todos los directorios unificados (una característica ausente en la mayoría de Unices, aunque presente en FreeBSD).

Quizás la característica más potente de Hurd es la posibilidad de que cualquier usuario ejecute sus propios servicios de sistema. Un usuario puede asignar cualquier traductor al sistema de archivos para su uso personal. Incluso puede reemplazar servidores del sistema, como el servidor de autenticación, con otros servidores de su elección. Todo esto se puede hacer sin afectar a los otros usuarios, gracias a que los ámbitos de efecto están bien definidos. De hecho, incluso es posible para un usuario ejecutar Hurd dentro de sí mismo, lo que se conoce como sub-Hurd.

Según la documentación de Debian son los siguientes:[2]

• init: Procedimientos de arranque del sistema.
• auth: Servidor de autenticación. Intercambia credenciales cuando dos servidores tratan de comunicarse entre ellos.
• crash: Servidor de manejo de errores. Se activa cuando una tarea recibe una señal de error irrecuperable, como un segmentation fault.
• exec: Cargador de ejecutables. Genera la imagen inicial de un proceso desde su imagen binaria en disco. Soporta ELF y a.out.
• fifo: Traductor FIFO translator, implenta tuberías nombradas.
• new-fifo: Un servidor alternativo para tuberías nombradas.
• null: implementa /dev/null y /dev/zero.
• pfinet: implementa el protocolo IP (versión 4).
• pflocal: Implementa los UNIX domain sockets.
• proc: Asigna estructuras de procesos a las tareas, incluyendo su PID, y gestiona sus estados.
• storeio: Un traductor para dispositivos de almacenamiento.
• symlink: Simula enlaces simbólicos en sistemas de ficheros que no los soportan.
• ifsock: Simula filesystem sockets en sistemas de ficheros que no los soportan.
• firmlink: Un firmlink es algo intermedio entre un enlace simbólico y un hardlink.
• term: Implementa un terminal POSIX.
• usermux: Implementa un directorio en el que se pueden buscar nombres de usuarios.
• hostmux: Directorio para buscar hosts.
• fwd: Punto de entrada común para buscar cualquier otro servidor.
• magic: Directorio para buscar información del proceso llamante.

También incluye varios sistemas de ficheros:

• nfs: Implementa el Network file system de Sun.
• ftp: Un servidor para sistemas ftp.
• ufs: Sistema UFS de los DVD.
• isofs: Server para sistemas de archivos ISO, como los de los CD.
• ext2fs: Server para sistemas de archivos de tipo ext-2.

Entre todos ellos implementan la interfaz de programación de aplicaciones o API Single Unix Specification que es un superset de POSIX. En realidad, es la biblioteca libc la que implementa la API POSIX, igual que en Linux, y Hurd da una interfaz cercana pero de más bajo nivel.

La forma en que los programas llaman a Hurd es a través del sistema de archivos. Funcionan como un sistema de archivos especial, parecido al /proc de linux. Por ejemplo, si queremos hablar con el servidor auth miraremos en el directorio donde esté montado (/servers/auth) y haremos llamadas read/write sobre él.

De alguna forma, por tanto, el servidor del sistema de archivos es el que hace de interfaz del API y también sabe a cuál de los otros servidores de bajo nivel mandar las llamadas. A bajo nivel, cuando se hace un open de uno de estos archivos, el programa recibe los distintos dispositivos de hardware que vayan compilados dentro del micronúcleo. Por tanto Hurd no necesita llevar él mismo la gestión de bajo nivel de las interrupciones; en cambio sí necesita traducir las señales hardware a señales del sistema operativo.