Sistemas Operacionais Abertos LINUX Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos BIBLIOGRAFIA DA DISCIPLINA BÁSICA HANSEN, A.. Salvo pelo UNIX. São Paulo: Érica, 1995. AYLOR, D.. Aprenda em 24 Horas UNIX. Rio de Janeiro: Campus, 1998. COMPLEMENTAR ANUNCIAÇÃO, Heverton. Unix para Redes Brasileiras. São Paulo: Érica, 1998. BALL, B.. Linux 5 em 24 horas Passo a Passo. Rio de Janeiro: Ciencia Moderna, 1998. BALL, B.. Linux 5 em 24 horas Passo a Passo. Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 1998. Versão 2006-2 2 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos Introdução O Linux é um sistema operacional desenvolvido pelo estudante finlandês Linus Torvalds da Universidade de Helsinki (Finlândia) no ano de 1991. É um Sistema Operacional de código aberto distribuído gratuitamente pela Internet. Seu código fonte é liberado como Free Software (software livre). O aviso de copyright do kernel feito por Linus descreve detalhadamente isto e mesmo ele está proibido de fazer a comercialização do sistema. O sistema segue o padrão POSIX (Portable Operating System Interface) que é um conjunto de especificações de chamadas de sistema definidos pelo padrão IEEE 1003 que visa a padronizar o código de sistemas operacionais e facilitar o porte dos mesmos e de seus aplicativos para outros sistemas e hardware.Este padrão é o mesmo usado por sistemas operacionais UNIX e suas variantes. Por possuir características operacionais do UNIX você não encontrará muita dificuldade em operar um sistema do tipo, AIX, FreeBSD, HPUX, SunOS, etc, bastando apenas aprender alguns detalhes encontrados em cada um deles. Para rodar o Linux você precisa, no mínimo, de um computador 386 SX com 2 MB de memória e 40MB disponíveis em seu disco rígido para uma instalação básica e funcional. O código fonte aberto permite que qualquer pessoa veja como o sistema funciona (útil para aprendizado), corrija algum problema ou faça alguma sugestão sobre sua melhoria. Esse é um dos motivos de seu rápido crescimento, do aumento da compatibilidade de periféricos (como novas placas sendo suportadas logo após seu lançamento) e de sua estabilidade. Outro ponto em que ele se destaca é o suporte que oferece a placas, cd-rom e outros tipos de dispositivos de última geração e mais antigos (a maioria deles já ultrapassados e sendo completamente suportados pelo sistema operacional). Este é um ponto forte para empresas que desejam manter seus micros em funcionamento e pretendam investir em avanços tecnológicos com as máquinas que possui. Algumas características do Linux • É de graça e desenvolvido voluntariamente por programadores experientes, hackers e contribuidores espalhados ao redor do mundo, que tem como objetivo a contribuição para a melhoria e crescimento deste sistema operacional. Convive sem nenhum tipo de conflito com outros sistemas operacionais (como o DOS, Windows98, Windows NT/2000) no mesmo computador. Multitarefa: esta característica permite que o sistema operacional compartilhe o processador para duas ou mais tarefas, como se as mesmas fossem executadas simultaneamente. • • Versão 2006-2 3 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos • Multiusuário: capacidade que dá ao sistema operacional a funcionalidade de permitir que vários usuários consigam utilizá-lo ao mesmo tempo. Consegue compartilhar recursos com mais de um usuário. Suporte a nomes extensos de arquivos e diretórios (255 caracteres) Proteção entre processos executados na memória RAM. .Modularização - O sistema somente carrega para a memória o que é usado durante o processamento, liberando totalmente a memória assim que o programa/dispositivo é finalizado. Em poucas situações é necessário se reiniciar o sistema, como é o caso de falhas em algum hardware ou instalação interna de novo periférico. Não é requerida uma licença para seu uso. O GNU/Linux é licenciado de acordo com os termos da GNU. Acessa, sem problemas discos formatados pelo DOS, Windows, Novell, OS/2, NTFS, SunOS, Amiga, Atari, Mac, etc. Utiliza permissões de acesso a arquivos, diretórios e programas em execução na memória RAM. NÃO EXISTEM VIRUS NO LINUX para seus arquivos executáveis. Em anos de existência, nunca foi registrado NENHUM tipo de vírus neste sistema, o que pode acontecer são ataques de exploits que tentam se aproveitar de falhas existentes em sistemas desatualizados. • • • • • • • • De maneira simples podemos dizer que o Linux é um sistema operacional multiusuário, multitarefa e multiprocessado, de livre distribuição. Baseado no sistema operacional UNIX - o nome Linux vem da junção do nome de seu criador, o finlandês Linus Torvalds, com UNIX. Versão 2006-2 4 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos Distribuições do Linux Como veremos logo adiante, o Linux pode ser composto por um grande número de programas; logo surgiu a necessidade de se agrupar esses programas de forma coerente e funcional, e de criar mecanismos que permitissem o gerenciamento deles, e é aí que entra o conceito de distribuições Linux. Uma distribuição Linux é o conjunto dos vários programas que compõem o Linux, o kernel e, com freqüência, um sistema gerenciador de programas e um instalador. As distribuições de Linux podem ser tão pequenas a ponto de caber em apenas alguns disquetes ou grandes e completas a ponto de utilizar mais de um CD. A idéia básica das distribuições é juntar diversos grupos de outros programas essenciais (como por exemplo “editores gráficos, planilhas, bancos de dados, ambientes de programação, formatação de documentos, firewalls, etc”).Cada distribuição tem sua característica própria e a escolha de uma distribuição é pessoal, pois dependerá da necessidade de cada um. Algumas distribuições bastante conhecidas são: Slackware, Mandrake, Debian, Red Hat (até versão 9.0, atualmente substituída pelo Projeto Fedora), Conectiva, Suse, Monkey. Algumas distribuições seguidas do site principal e endereço ftp: Debian : http://www.br.debian.org - ftp://ftp.br.debian.org Mandriva Conectiva : http://www.conectiva.com.br - ftp://ftp.conectiva.com.br Slackware : http://www.slackware.com - ftp://ftp.slackware.com Suse : http://www.suse.com (http://www.novell.com/linux/) - ftp://ftp.suse.com Projeto Fedora : http://fedora.redhat.com/ - http://ftp.ussg.iu.edu/linux/fedora/linux/core/5/i386//iso/ Software Livre O termo software livre, algumas vezes também chamado de livre distribuição, é usado para designar o software que pode ser livremente copiado e que possui código fonte disponível para quem quiser vê-lo e alterá-lo. Existem várias tipos de licença de software livre, sendo a mais comum delas a já citada General Public Licence (ou GPL http://www.gnu.org). O significado de GNU, diz respeito à “GNU Não é Unix''. Mais precisamente ela se refere a quatro tipos de liberdade, para usuários de software: • • • Liberdade nº 0 : liberdade de executar o programa para qualquer propósito. Liberdade nº 1: liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas necessidades. O acesso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade. Liberdade nº 2: liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar. Versão 2006-2 5 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos • Liberdade nº 3: liberdade de aperfeiçoar o programa e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que todos se beneficiem. Acesso ao código-fonte é um prérequisito para esta liberdade. Freeware Freeware é o software que é gratuito apenas, ou seja, embora não se pague nada para usá-lo, não se tem acesso ao código fonte e não se pode alterá-lo de acordo com as necessidades. Shareware Shareware é uma modalidade de distribuição/comercialização de software, onde o software pode ser livremente copiado, mas ele funciona em um modo "demonstração" por determinado período de tempo. O usuário deve então, após esse período de tempo, comprar o software e ao fazer isso adquirir uma chave (normalmente um número serial) que desbloqueia as funções não disponíveis no modo demonstração. Software Comercial O software comercial é aquele produzido e comercializado por uma determinada empresa, pelo qual o usuário deve adquirir uma licença de uso, e normalmente não tem o seu código fonte disponível. O sistema operacional Linux O sistema operacional Linux é composto pelo kernel, aplicações de sistema e aplicações de usuário. O kernel do Linux Embora o kernel seja uma parte importante do Linux, ele sozinho não constitui o sistema GNU/Linux. O kernel é o "núcleo" do sistema e é responsável pelas funções de mais baixo nível, como o gerenciamento de memória, gerenciamento de processos e da cpu. O kernel também é o responsável pelo suporte aos sistemas de arquivos, dispositivos e periféricos conectados ao computador, como placas SCSI, placas de rede, de som, portas seriais, etc. Chamamos de Linux o conjunto do kernel e demais programas, como shells, compiladores, bibliotecas de funções, etc. Algum cuidado deve ser tomado ao se verificar que versão de Linux está sendo utilizada, porque o kernel possui um número de versão e a sua distribuição possui outro. O número que identifica a versão da distribuição é decidido pela empresa responsável pela versão de acordo com padrões próprios. Já o kernel possui um número de versão composto por 3 partes: um número maior, um número menor e um número de release, e este número é dado pelo grupo de programadores que cuidam do desenvolvimento do kernel. O número de série de seu kernel pode ser facilmente identificado digitando-se no prompt o comando “uname –r”, como exemplo. Versão 2006-2 6 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos O kernel do Linux pode ser compilado para se adequar melhor ao tipo de máquina e ao tipo de tarefa que essa máquina vai executar. Por exemplo, se o servidor precisa se comunicar com outras máquinas usando o protocolo IPX, o administrador poderá compilar o kernel com suporte a esse protocolo, ou, se não houver necessidade de usar um determinado tipo de placa de rede, é possível compilar o kernel sem suporte a essa placa, resultando assim em um kernel de menor tamanho. O processo de compilação de um kernel não é muito simples e é recomendado apenas a administradores de sistemas mais experientes. KERNEL (Sistema Operacional) Estrutura do Linux/Unix Versão 2006-2 7 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos Características do Kernel Certas funções de sistemas operacionais são necessárias muitas vezes a cada segundo. O conjunto de funções que são usadas para controlar um tipo específico de hardware é chamado drivers. Portanto, o kernel é um conjunto de drivers e um sistema que as gere. Mas o kernel não é apenas isto. Num Sistema Operacional multitarefa e multiusuário, como é o Linux, o kernel tem ainda mais algumas funções de gerência. Um Sistema Operacional multitarefa é um Sistema Operacional onde vários programas podem estar sendo executados simultaneamente (estas várias tarefas que estão em execução no sistema, no mundo Unix de onde o Linux descende são chamadas processos). Como geralmente há menos CPUs do que há processos, uma das tarefas de gerência do kernel é a de dividir o tempo de CPU pelos vários processos, executando, às vezes, fatias de cada um dos processos. A troca dos vários processos no CPU dá-se com tal frequência e rapidez que se tem assim a ilusão de que os processos estão a executar simultaneamente. Cada vez que um processo é criado, seu fluxo de dados "default" será: Fluxo de dados "default" de um processo Outra tarefa necessária para que vários processos possam ser executados “simultâneamente” é a gestão dos recursos. O kernel deve, por exemplo, reservar memória para um processo quando este vai ser iniciado, e deve também proteger a memória ocupada por esse processo dos restantes processos e vice-versa. A gerência de recursos é também necessária para o restante do hardware. O kernel deve intermediar o acesso dos processos ao hardware, para evitar conflitos entre acessos de vários processos a um mesmo dispositivo e tornar mais segura a utilização dos dispositivos. Versão 2006-2 8 Universidade do Grande Rio “ Professor José de Souza Herdy” Sistemas Operacionais Abertos No que diz respeito à utilização do sistema por vários usuários, a informação pertencente a um usuário deve ser protegida contra o acesso não autorizado por parte dos outros usuários, quer essa informação esteja em memória, quer esteja guardada num dos vários dispositivos de armazenamento de dados (como o disco, por exemplo). Como o kernel faz a gerência e proteção da memória e é o intermediário no acesso ao hardware, como foi dito antes, isso lhe permite também proteger os dados de um usuário contra a sua consulta, adulteração e/ou remoção, involuntária ou intencional, por parte dos outros usuários, a menos que isso seja expressamente autorizado pelo dono dos dados. O único usuário que tem poder absoluto sobre o sistema, podendo atuar independentemente de quaisquer permissões de acesso, é o administrador do sistema, denominado root em qualquer sistema Linux/Unix, e identificado pelo UID (User identification) número 0 (zero). Versão 2006-2 9