Sistema Operacionais de Rede II
Linux
Antes de mais nada, o que é um
sistema operacional?
• Sistema operacional é um software básico que permite aos programas (softwares) executarem suas tarefas.
• É o sistema operacional que fornece acesso ao hardware do computador (como a placa de som, placa de rede), a internet, aos arquivos que estão no nosso disco rígido, cdrom etc.
• “Um Sistema Operacional nunca faz nada sozi nho. Ele está apenas esperando pelos programas pedirem por certos recursos ou pedirem por um certo arquivo no disco ou pedirem para serem conectados à internet.”
Linux
• O Linux é um sistema operacional clone de Unix criado como uma alternativa barata e funcional para quem não está disposto a pagar o alto preço de um Unix comercial.
• O Linux foi desenvolvido por Linus Torvalds, com suporte à rede nativo, em formato 32 e 64 bits, baseado no formato UNIX de Sistema Operacional, com código-fonte aberto e otimizado para internet, com uso crescente mundialmente, tanto em servidores quanto usuários domésticos (desktops).
Linux
• Ele é executado em diferentes hardwares, que vai desde processadores de família Intel x86 até RISC, passando por PALM e arquitetura Sparc!
• Mas para entendemos melhor a origem do Linux e seus avanços, devemos voltar um pouco na História...
Origem do Unix
• UNIX é um sistema operacional portável, multitarefa, multiusuário, disponível para diversas plataformas de hardware originalmente criado por um grupo de programadores da AT&T da Bell Labs, General Electric (GE), que incluem Ken Thompson, Dennis Ritchie, Douglas McIlroye Peter Weiner.
• Foi criado no final da década de 1960 e início da de 1970, em uma época que os computadores eram grandes, caros e de difícil acesso a pessoas comuns.
Origem do Unix
• Na época, vários pesquisadores necessitavam de recursos desses computadores para desenvolverem seus trabalhos, mas os sistemas da época não satisfaziam às necessidades desses profissionais.
• Era, então, necessário que se criasse um sistema operacional multitarefa, multiusuário pois permite que seja possível executar várias tarefas ao mesmo tempo com vários usuários.
Origem do Unix
• As raízes do Unix datam dos meados dos anos 60, quando a AT&T, Honeywell, GE e o MIT embarcaram em um massivo projeto para desenvolvimento de um utilitário de informação, chamado Multics (Multiplexed Information and Computing Service), que era um sistema modular em uma bancada de processadores, memórias e equipamentos de comunicação de alta velocidade.
Origem do Unix
• Em 1969, o projeto estava muito atrasado em relação ao seu cronograma e a AT&T resolveu abandoná-lo, havendo várias razões para a falha do Multics, uma das quais foi ele ser escrito em PL/I, uma linguagem muito pesada, com compilador ineficiente.
• Neste mesmo ano, Ken Thompson, um pesquisador da AT&T, que havia trabalhado no projeto , resolveu reescrever o Multics, numa versão bem menos ambiciosa, e seu trabalho obteve muito sucesso e com isso outros colegas como Dennis Ritchie, se juntaram a ele, nascendo assim o Unix.
Origem do Unix
• Como a AT&T não estava no mercado de computadores, o Unix foi largamente usado pela própria AT&T e por várias Universidades que também tinham o direito de modificar o sistema. • Para novas empresas como a SUN, o Unix se
mostrou a maneira ideal de fornecer novas máquinas com tecnologia de ponta.
• Nessa época, o Unix se tornou o produto mais vendido sob diversas marcas com variações e adaptações dos fornecedores.
Origem do Unix
• Isso gerou duas consequências que foram fundamentais para a história do Linux:
• 1ª Como cada fornecedor fazia suas próprias modificações, acabou havendo uma grande falta de padronização do sistema;
• 2ª As empresas começaram a comercializar o Unix de tal modo que o preço subiu assustadoramente.
Origem do Unix
• As turbulências do mundo Unix permitiram que, no final dos anos 90, o mercado redescobrisse o Unix através de um de seus “clones”, desenvolvido como reação a política vigente do Unix: o GNU/Linux.
• Curiosidade
• Atualmente, Unix (ou *Nix) é nome dado a uma grande família de sistemas operacionais que partilham muitos conceitos dos sistemas Unix originais, sendo todos eles desenvolvidos no padrão POSIX (Portable Operating System Interface).
Sistemas operacionais Unix-like (tipo
Unix) atuais:
• Linux;
• Família BSD (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD) Solaris, HP-UX, AIX, IRIX;
Software Livre
• Uma das características mais conhecidas no Linux é que ele é livre.
• Entretanto, nesse contexto a palavra tem um significado ambíguo.
• Em certo sentido, o Linux é livre pois você pode obtê-lo gratuitamente.
• Mas o mais importante: ele oferece uma liberdade técnica sem precedentes, ou seja, ele é baseado na licença GPL.
Software Livre
• Portanto, o termo mais correto a se falar quando falamos do sistema operacional Linux é GNU/Linux.
• Aquilo a que normalmente nos referimos no singular como o sistema operacional Linux é na realidade uma coleção de ferramentas de software que foram criadas com o propósito expresso de resolver problemas específicos de computação.
Software Livre
• E aí que entra o projeto GNU...
• O início da computação fez avanço por motivos simples: compartilhamento gratuito de ideias e código de programação.
• Grupos de programadores eram patrocinados por fabricantes e se uniram para resolver problemas complexos.
Software Livre
• O Projeto GNU foi iniciado em 1984, cujo seu grande líder é Richard Stallman, para desenvolver um sistema operacional completo, compatível com o UNIX, que fosse software livre: o sistema GNU. (GNU é um acrônimo recursivo para “GNU Não é UNIX” e é pronunciado como “guh-noo”).
Software Livre
• A GPL foi criada para preservar 4 liberdades:
• 1ª) A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito;
• 2ª) A liberdade de estudar como o programa funciona e adaptá-lo para as suas necessidades; • 3ª) A liberdade de redistribuir cópias de modo
que você possa ajudar ao seu próximo ;
• 4ª) A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie deles.
Software Livre
• O projeto GNU escreveu componentes principais, essenciais mas não excitantes, como o montador (assembler) e o editor de ligação (linker), porque não é possível ter um sistema sem eles.
• Um sistema completo necessita mais do que simplesmente ferramentas de programação; o Bourne Again Shell e a biblioteca GNU C são igualmente importantes.
Software Livre
• O desafio do GNU era enorme.
• Havia a necessidade de desenvolver o kernel (núcleo do sistema operacional que é responsável por controlar o hardware), utilitários de programação, de administração do sistema, de rede, comandos etc.
Software Livre
• Porém, no final da década de 1980, o projeto tinha “fracassado”: apenas os utilitários de programação e os comandos estavam prontos, e o kernel, não.
• Nessa mesma época, vários esforços independentes estavam em andamento.
• O Dr. Andrew Tanenbaum desenvolveu o Minix como instrumento de ensino, baseando se no microprocessador Intel 8086, por estar bem disponível e com um custo baixo.
Kernel
• Kernel é o chamado “núcleo do sistema operacional", o qual interage com o hardware, fornecendo serviços aos programas das camadas superiores.
• Ele é composto por uma série de arquivos escritos em linguagem C e em linguagem Assembly que constituem o núcleo do sistema operacional.
Tarefas do Kernel
• Realiza a memória virtual (é o processo de mover páginas de informações do disco para a memória RAM);
• Gerencia prioridades de solicitações das camadas superiores do SO.
• Gerencia software que implementa serviços de rede;
Tarefas do Kernel
• Gerencia comunicação entre processos;
• Provê facilidades para criar, examinar e modificar processos;
• Provê funções que tornam os recursos do sistema disponíveis aos processos;
• O kernel inicia seu trabalho durante processo de inicialização do sistema.
O trabalho do Kernel
• É nessa inicialização que o kernel detecta os dispositivos de hardware essenciais do computador, como a placa de vídeo.
• Se até aqui tudo ocorrer sem problemas, toda a imagem do kernel passa a ser carregada.
• Para finalizar, o kernel checa a memória e a prepara para o uso através de uma função de paginação.
Surgimento do Linux
• Linus Torvalds, um aluno da Universidade de Helsinque, na Finlândia, no final da década de 80, estava disposto a construir um kernel clone do Unix.
• Era um trabalho gigantesco e na prática impossível para apenas uma pessoa concluí-lo, mesmo entendendo muito de sistema operacional.
Surgimento do Linux
• Em 1991, Linus iniciou um projeto particular inspirado no Minix de Tanenbaum.
• Ele queria criar “um Minix melhor que o Minix”.
• Depois de um certo tempo conseguiu fazer várias coisas funcionarem e conhecendo que não conseguiria continuar sozinho desenvolvendo o projeto postou uma mensagem numa lista de discussão:
Surgimento do Linux
“Você suspira por melhores dias do Minix 1.1, quando os homens serão homens e escreverão seus próprios "device drivers“? Você está sem um bom projeto e está morrendo por colocar as mãos em um S.O. no qual você possa modificar de acordo com suas necessidades? Você está achando frustante quando tudo trabalha em Minix? ...
Surgimento do Linux
Chega de atravessar noites para obter programas que trabalhem correto? Então esta mensagem pode ser extamente para você? Como eu mencionei a um mês atrás, estou trabalhando em uma versão independente de um S.O. similar ao Minix para computadores AT-386. Ele está finalmente, próximo ao estágio em que poderá ser utilizado (embora possa não ser o que você esteja esperando), eu estou disposto a colocar os fontes para ampla distribuição...
Surgimento do Linux
Ele está na versão 0.02..., contudo, eu tive sucesso rodando o bash, gcc, gnu-make, gnu-sed, compressão, etc. nele.”
Linus Torvalds
• Em 5 de outubro de 1991, Linus lançou a primeira versão “oficial” do Linux: o Linux 0.02.
• Depois disso, programadores do mundo todo têm colaborado a fazer o Linux.
Características do Linux
Multitarefa
O sistema é capaz de executar simultaneamente vários programas, garantindo a melhor
distribuição de recursos entre esses programas.
Multiprocessado
Características do Linux
Multiusuário
O sistema é capaz de atender a vários usuários interativos simultaneamente.
Interoperável
O Linux executa bem com a maioria dos protocolos de rede e sistemas operacionais incluindo Windows, Unix, Mac OS da Apple.
Características do Linux
Portável
A maioria do código do Linux é escrito em
linguagem C, a vantagem disso é que ele pode ser prontamente portado para um novo hardware de
computador.
Flexível
O Linux pode ser usado para várias finalidades, como um host de rede, roteador, estação gráfica de
trabalho, escritório, servidor de arquivos, servidor Web, cluster etc.
Características do Linux
Estável
O kernel do Linux atingiu um nível de maturidade muito bom.
Eficiente
O Linux pode rodar até em computadores bem antigos como um 486, tornando o útil
novamente, isso deve-se ao fato de ele ser modular, ou seja, deixo instalado na máquina
Mascote Tux
• Torvalds anunciou em 1996 que haveria um mascote para o Linux, um pinguim.
• Isso deve-se ao fato de que quando se estava por escolher um mascote, Torvalds mencionou que ele havia sido bicado por um pequeno pinguim em uma visita ao Zoológico & Aquário Nacional de Camberra, Austrália.
Mascote Tux
• Larry Ewing foi o responsável pelo esboço original do hoje bem conhecido mascote, baseado em sua descrição.
• O nome "Tux" foi sugerido por James Hughes como um derivativo de Torvalds' UniX.
Linux, uma ameaça à Microsoft?
• Quando o Linux estava por volta dos seus 10 anos de existência, seu principal uso era para servidores.
• E isso já atacava diretamente a Microsoft.
• Hoje, o linux atinge mercado de servidores, infraestrutura web, empresas, desktops, netbooks, noteboks, etc...
Linux, uma ameaça à Microsoft?
• A Robustez do Linux é algo lógico, visto que milhares de desenvolvedores com diferentes formações e diferentes experiências trabalham em conjunto, o resultado disso seria um software perfeito ou cada vez mais perto disso.
Linux, uma ameaça à Microsoft?
• A Microsoft abriu código de alguns de seus softwares para comparecer ao crescimento enlouquecedor do software livre.
• A Microsoft é a empresa mais atacada pelo Movimento do Software Livre, porém a Apple também sente-se ameaçada hoje com o Android, que é o Sistema Operacional para Smartphones criado pela Google, OpenSource e com kernel linux.
Cronologia
• 1983: Richard Stallman lança o projeto GNU com o objetivo de criar um sistema operacional livre.
• 1989: Richard Stallman escreve a primeira versão da GNU General Public License.
Cronologia
• 1991: O núcleo Linux é anunciado publicamente no dia 25 de agosto por um estudante finlandês de 21 anos chamado Linus Benedict Torvalds.
• 1992: O núcleo Linux é licenciado sob os termos da GNU GPL. As primeiras "distribuições do Linux" são criadas.
Cronologia
• 1993: Mais de 100 desenvolvedores trabalham no núcleo Linux. Com a sua ajuda, o núcleo é adaptado ao ambiente GNU, o que cria um grande espectro de tipos de aplicação para o Linux. A mais antiga distribuição do Linux ainda existente, o Slackware, é lançado pela primeira vez. Mais tarde, no mesmo ano, é estabelecido o projeto Debian. Hoje é a distribuição que possui a maior comunidade.
Cronologia
• 1994: Em março, Torvalds julga que todos os componentes do núcleo estão totalmente amadurecidos: ele lança a versão 1.0 do Linux. O projeto XFree86 contribui com uma interface gráfica de usuário (GUI). Nesse ano, as companhias Red Hat e SUSE publicam a versão 1.0 de suas distribuições do Linux.
• 1995: O Linux é portado para o DEC Alpha e para o Sun SPARC. Nos anos seguintes é portado para um número ainda maior de plataformas.
Cronologia
• 1996: A versão 2.0 do núcleo Linux é lançada. O núcleo agora pode servir a vários processadores ao mesmo tempo, tornado-se então uma alternativa séria para muitas companhias.
• 1998: Muitas grandes companhias como a IBM, a Compaq e a Oracle anunciam seu apoio ao Linux. Ademais, um grupo de programadores começa a desenvolver a interface gráfica de usuário KDE.
Cronologia
• 1999: Um grupo de desenvolvedores começa a trabalhar no ambiente gráfico GNOME, que deveria tornar-se um substituto livre para o KDE, o qual dependia do então software proprietário Qt toolkit. A IBM anuncia um grande projeto em apoio ao Linux.
• 2004: A equipe XFree86 separa-se e junta-se ao padrão existente X Window para formar a X.Org Foundation, o que resulta em um desenvolvimento substancialmente mais rápido do X Window Server para Linux.
Cronologia
• 2005: O projeto openSUSE começa a lançar uma distribuição livre da comunidade da Novell. Além disso, em outubro, o projeto OpenOffice.org introduz a versão 2.0, compatível com os padrões da OASIS OpenDocument.
Cronologia
• 2006: A Oracle lança sua própria distribuição da Red Hat. A Novell e a Microsoft anunciam uma cooperação para uma melhor interoperabilidade.
• 2007: A Dell começa a vender laptos com o Ubuntu pré-instalado.
