Présentation du système UNIX/LINUX

Présentation du système UNIX/LINUX

• Ce chapitre est une présentation du système UNIX/LINUX.
• Le chapitre aborde l'introduction, l'historique, le projet GNU, les licences, les distributions, la configuration, l'architecture, le système X-Window, le Shell, et Linux et Windows.

Introduction

• Un système d'exploitation (SE) est un programme qui permet aux utilisateurs d'utiliser l'architecture matérielle d'un ordinateur.
• Un SE est l'interface entre la partie matérielle (composants de l'ordinateur et périphériques) et la partie logicielle (programmes utilisateurs).
• Le rôle du système d'exploitation est de gérer :
• les accès aux périphériques,
• les données sur les disques,
• les programmes,
• la sécurité,
• la collecte des informations.
• UNIX est un SE multi-tâches et multi-utilisateurs.
• Plusieurs tâches peuvent tourner en parallèle, appartenant à plusieurs utilisateurs.
• Le système assure la répartition des ressources entre les différentes tâches.

Historique d'UNIX/LINUX

• LINUX dérive de l'ancien système d'exploitation UNIX.
• UNIX est une famille de systèmes d'exploitation, le premier ayant été conçu par Ken Tompson en 1969 aux laboratoires Bell.
• Unix était initialement développé en langage assembleur.
• Le nom UNIX vient de UNICS (Uniplexed Information and Computing System).
• En 1971, Dennis Ritchie a mis en place un nouveau langage de programmation, renommé C.
• En 1972, Ken Tompson et Dennis Ritchie ont réécrit Unix en langage C.
• La première version commerciale d'Unix date de 1975.
• Initialement, UNIX était dédié aux gros calculateurs et à la recherche.
• Linus Torvalds a créé LINUX en 1991 pour les petites architectures matérielles.
• Linus Torvalds s'est inspiré du projet GNU pour la version Linux.

Le projet GNU

• Le projet GNU est un ensemble de logiciels libres développé par la Free Software Foundation (FSF).
• La FSF est une association responsable de programmes et de projets de logiciels libres.
• L'objectif du projet GNU est de produire un système d'exploitation compatible UNIX entièrement libre.
• Lancé en 1984 par Richard Stallman, à une époque où les sources d'Unix n'étaient plus librement accessibles.

Les Logiciels Libres

• Les logiciels libres garantissent quatre libertés aux utilisateurs :
  • Exécuter le programme pour n'importe quel but.
  • Étudier et adapter le fonctionnement aux besoins.
  • Redistribuer des copies pour aider autrui.
  • Améliorer le programme et partager les améliorations.
• Ces libertés sont encadrées par la Licence publique générale GNU (GNU GPL).

La licence GNU GPL

• La Licence publique générale GNU GPL est une licence qui fixe les conditions légales de distribution des logiciels libres du projet GNU.
• Les licences Copyleft permettent aux auteurs d'exiger que toute modification d'un logiciel libre reste libre.
• La licence GNU GPL exige que toutes modifications et travaux dérivés soient publiés sous licence GPL.

Linux

• Linux est un noyau libre semblable à un noyau UNIX.
• Conçu en 1991 par Linus Torvalds, alors étudiant de 21 ans à l'université d'Helsinki.
• Torvalds a été inspiré par le projet GNU.
• Le noyau Linux est la base logicielle d'un système d'exploitation (SE) assurant l'interface entre le matériel et les programmes.
• Un système complet basé sur le noyau Linux est appelé "GNU / Linux" et inclut un programme d'installation, des applications et des utilitaires.

Distributions GNU / LINUX

• "GNU / LINUX" est largement partagé en tant que Logiciel Libre sous Licence GPL.
• Cela a attiré de nombreux contributeurs et utilisateurs.
• Depuis 1991, "GNU / LINUX" a connu une croissance supérieure à tout autre système.
• Linux est une version libre d'UNIX, gratuite (mais peut être vendue avec services), avec un code source consultable et modifiable.
• Une distribution GNU/LINUX a deux objectifs principaux :
  • Installer un système libre sur un ordinateur, vierge ou non.
  • Fournir une gamme de logiciels couvrant tous les besoins de l'utilisateur.
• Une distribution GNU/LINUX est un système d'exploitation complet incluant un noyau Linux, un programme d'installation et des applications transformant l'ordinateur en un outil exploitable.
• Les outils sont disponibles sous forme de paquets, faciles à installer, supprimer ou mettre à jour, avec gestion automatique des dépendances.
• Plusieurs distributions Linux respectent les règles de la GPL (General Public License).
• Il existe des distributions Linux commerciales développées et commercialisées par des entreprises.
  • Un exemple est Mandriva Linux, créée par la société française Mandriva SA.
• Il existe également des distributions communautaires comme Debian, qui est gérée par une organisation de bénévoles collaborant via Internet.

Distributions commerciales

• Red Hat: https://www.redhat.com/

• C'est la plus populaire, fiable, sûre, conviviale, facile à installer.

• Elle prend en charge tous les fournisseurs de logiciel et de matériel.

• Suse (Novell): http://www.suse.com/

  • C'est l'alternative principale, facile à installer, conviviale et stable.

• Mandriva (anciennement Mandrake): http://mandrivalinux.com/

  • Est conviviale, facile à installer, plus innovante, mais moins stable.
  • Vise principalement les utilisateurs individuels.
  • Elle est peu pris en charge par les fournisseurs de logiciel et de matériel.

Distributions communautaires

• Fedora Core: http://fedora.redhat.com/

  • Est stable, sûre, conviviale, facile à installer et publie fréquemment de nouvelles versions complètes.

• Ubuntu Linux: http://ubuntu-linux.org/

  • Est la distribution communautaire qui progresse le plus.
  • Basée sur Debian, elle publie une version stable tous les 6 mois et est conviviale pour les débutants.

• Debian: http://debian.org/

  • Est très stable et sûre mais plus difficile à configurer et à installer.
  • Surtout conviviale pour les développeurs.
  • Publie des versions stables peu fréquentes (tous les 2 ou 3 ans).

• Mandriva Community: http://mandrivalinux.com/

  • Est facile à installer, sûre, conviviale et publie fréquemment des versions complètes, mais est moins stable.

Numéro de Version d'Ubuntu

• Ubuntu base sa numérotation de version sur l'année et le mois de sortie [A.MM].
• La version d'Ubuntu sortie en octobre 2017 était la 17.10.
• La version sortie en avril 2018 était la 18.04.
• La version 18.10 est sortie en octobre 2018 (vingt-septième version d'Ubuntu).

Distributions live

• Linux peut démarrer à partir d'un périphérique de stockage (CD-ROM, DVD-ROM ou USB).
• Options possibles pour tester GNU / Linux.
• Pour essayer GNU / Linux et les applications de logiciels libres.
• Sans avoir à installer quoi que ce soit sur le disque dur.
• Le système est prêt et démarre en 2-3 minutes.
• Cest plus rapide que l'installation et la configuration de GNU / Linux.
• Knoppix (http://knoppix.net/) est le plus populaire, disponible en CD et DVD, idéal pour l'auto-configuration.
• Ubuntu (http://ubuntu-linux.org/) distribue un CD live avec chaque version (tous les 6 mois).

Principales caractéristiques d'Unix (Linux)

• Multi-utilisateurs et sécurisé:
  • Par défaut, les utilisateurs ordinaires ne peuvent pas accéder aux fichiers d'autres utilisateurs.
  • Ils ne peuvent pas modifier les paramètres du système ni supprimer des programmes.
  • L'utilisateur "root" est l'administrateur avec tous les privilèges.
• Multi-tâches.
• Supporte plusieurs processeurs.
• Prise en charge du réseau.
• Portable.
• Scalable (évolutif).

Configuration matérielle de base

• Linux supporte théoriquement tous les types de processeurs à partir du 386.
• Il peut fonctionner avec seulement quelques Mo de mémoire.
• Un processeur de type Intel Pentium (ou supérieur) est recommandé.
• Il est souhaitable d'avoir au moins 128 Mo de mémoire (256 Mo ou plus pour un confort réel.
• Pour une utilisation optimale, on peut disposer de 512 Mo voire 1 Go.
• Dans le cadre d'une installation minimale en mode texte, 64 Mo sont suffisant.
• Il faut 500 Mo d'espace disque pour une installation minimale (sans interface graphique et seulement outils de base).
• Il faut 2,5 Go pour une installation standard, plus l'espace pour les données utilisateur et la partition d'échange.
• Une carte graphique de préférence acceptant le 1024x768 en 65 356 couleurs pour l'environnement graphique.

Architecture du système UNIX

• Les applications graphiques (navigateur web, bureautique, multimédia) se trouvent au-dessus.
• Les applications en ligne de commande (ls, mkdir...) sont au-dessus.
• Librairies partagées (libjpeg, libxml...) et librairie C (GNU C library...) sont au-dessus.
• Le noyau système (Linux) est le coeur.
• En bas se trouvent le matériel et les périphériques.
• Le noyau coordonne le matériel et les logiciels.
• Ce rôle implique le pilotage du matériel, la gestion des processus, des utilisateurs, des permissions et du système de fichiers.
• Le noyau accède aux périphériques via des pilotes ("drivers").
• Les pilotes sont les interfaces entre noyau et périphériques.
• Il existe 3 couches dans l'architecture globale :
  • Couche utilisateur (shell + X-Window).
  • Couche système (kernel et processus).
  • Couche physique (périphériques + BIOS).

Architecture GNU/Linux

• Le Système X-Window:
• Une interface graphique standard des systèmes UNIX et repose sur un « serveur X ».
• Pour Linux, le serveur X s'appelle XFree86.
• Plusieurs systèmes X-Window existent (Unity, KDE, Gnome, ...).
• Ils définissent l'aspect du bureau, des fenêtres et des menus.

Les systèmes X-Window

• Un environnement de bureau permet d'exploiter les caractéristiques graphiques de l'ordinateur et est constitué de :
  • le bureau, qui affiche une image d'arrière-plan et des icônes,
  • le gestionnaire de fenêtres qui crée les cadres autour des fenêtres,
  • les barres de menus et panneaux qui permettent d'accéder aux logiciels,
  • le gestionnaire de sessions qui gère les sessions et les outils graphiques.
• Il est important de différencier environnement de bureau et système d'exploitation.
  • Le système d'exploitation gère les ressources (disques durs, processeurs, cartes graphiques et audio, etc.).
  • L'environnement de bureau permet d'interagir via une interface graphique (souris, clavier, pavé tactile).
• Unity (Ubuntu 11.10 ->18.04) est un exemple.
• Gnome Shell, Bureau Gnome 3,36 et Bureau KDE sont d'autres exemples.

Le Shell: interpréteur de commande

• Les récentes distributions Linux permettent d'éviter la saisie d'instructions textes grâce à des environnements graphiques attrayants,
  • il reste important, pour un professionnel Linux, de connaître l'interpréteur de commandes et ses principaux ordres.
• L'interpréteur de commande permet d'exécuter des instructions saisies au clavier ou dans un script, et de retourner les résultats.
• Le Shell est un programme qui "entoure" le noyau Linux et permet de communiquer avec lui à l'aide de commandes.
• C'est une interface en mode texte entre le noyau et l'utilisateur.
• Utilisateurs sous Gnome (Unity) peuvent accéder au Shell via Applications / Terminal.
• D'autres peuvent accéder via le menu K / Système / Konsole (KDE).
• Le Shell attend les entrées sur une ligne appelée invite de commande (prompt).
• Un curseur indique la position actuelle de saisie.
• Le prompt fournit des informations sur le terminal et l'emplacement dans le système.
• Il existe plusieurs "Shells" :
• sh: Bourne Shell
• bash: Bourne Again Shell (Shell de référence sous Linux)
• ksh: Korn Shell
• csh : C Shell
• zsh: Z Shell
• tcsh: Tenex C Shell
• ash : A Shell
• dash: Debian Almquist Shell
• La liste des "Shells" disponibles se trouve dans le fichier /etc/shells. L'invite de commande (prompt) a en général la forme utilisateur@machine: ~ $.
  • utilisateur : identifiant de l'utilisateur connecté.
  • Machine : nom de la machine sur laquelle l'utilisateur est connecté.
  • ~ : raccourci pour le répertoire personnel /home/utilisateur.
  • $ : terminaison standard du bash pour un utilisateur normal.
• Si l'invite a la forme utilisateur@machine: ~ #, vous êtes connecté en "superutilisateur" (root).Shell dans le système de fichiers.
• Le caractère tilde ~ indique qu'on est positionné au niveau du répertoire personnel (afef@PosteEnis:~$)
  • Dans le cas afef@PosteEnis:~/test $, on est placé sous le répertoire test du répertoire personnel.
• L'exécution des commandes repose sur un principe de fonctionnement simple :
• L'exécution est séquentielle
• les commandes sont exécutées les unes après les autres.
• Les commandes peuvent être séparées par des " ;"
• L'exécution se fait en appuyant sur la touche << Entrée >>.
• Exemples: $ commande1; commande2.
• Les commandes sont sensibles à la casse (majuscule/miniuscule), l'espace servant de séparateur entre les termes.
• Syntaxe: nom_commande [-options] ...
• La commande man est toujours disponible en cas de besoin.
  • Utile que l'on soit expert ou pas.
  • La syntaxe pour appeler la documentation: man commande.
  • $ man mkdir
• Dans la partie SEE ALSO d'une page de "man", rechercher les commandes à consulter.
• "q" ferme la page man.
• Une commande peut s'exécuter sans options ni argument. Dans ce cas,elle exécute l'action par défaut.
• Une option se présente souvent sous forme d'une lettre précédée d'un tiret (ex: -I, -p, -s).
  • Plusieurs options séparés par des espaces (ex: -I -r -t) ou condensé (ex: -Irt).
• Les arguments sont les entités sur lesquelles la commande agit.
  • Leurs types varient selon la commande concernée.
  • Les arguments peuvent être un fichier, un texte, des nombres.
• La commande cal accepte deux arguments optionnels : l'année uniquement ou le mois puis l'année : cal 12 1990.
• L'option -3 permet d'afficher les mois avant et après le mois courant.

Linux et Windows

• Linux exige plus de temps que Windows.
• À sa décharge, maîtriser Linux est valorisant.
• Les distributions récentes comme Ubuntu, Mandriva ou Xandros sont aussi simples que Windows.
• Compatibilité:
  • Les programmes Windows ne fonctionnent pas sous Linux, et inversement.
  • Wine permet de faire fonctionner quelques logiciels Windows.
  • Projets comme Qemu ou CoLinux permettent de faire fonctionner entièrement Windows dans une fenêtre sous Linux.
  • C'est pratique si l'on a besoin d'utiliser un logiciel existant que sous Windows.
• La plupart des jeux vidéos sont conçus pour Windows et ne fonctionnent pas sous Linux.
  • Bien qu'il existe des jeux gratuits sous Linux, pratiquement aucun studio n'en crée pour Linux.
  • Avec Wine, on peut faire fontionner des jeux Windows mais sans garantie de résultats..
• La plupart des logiciels Windows ont un équivalent gratuit sous Linux.
  • Il suffit d'en sélectionner un dans une liste et il sera automatiquement téléchargé, installé et configuré.
• De nombreuses distributions Linux sont gratuites (contre 150€ pour Windows XP).
  • Prenons Mandriva Discovery, un système Linux complet garanti et tout ce qu'il faut: 40 euros.
  • Ubuntu: Le SE complet + suite bureautique OpenOffice = 0 €.
  • Windows XP + Office XP: 150+500=650€ (!).
• Linux est modifiable à volonté et entièrement customisable.
  • Windows n'est pas très modifiable.
• La plupart des tâches sont plus facilement automatisées sous Linux.
  • L'accès au code source est la différence la plus significative entre Linux et Windows.
  • Windows est une boite noire..
  • Sous Windows, Microsoft peut tout changer à sa guise.
• Avantages
  • Les sources de Linux et de ses outils sont disponibles.
  • Tout le monde contrôle ce qui est fait, et trouve rapidement les bugs.
  • Linux évoluent grâce aux contributions de la planète entière.
• Sécurité :
  • Linux est plus sûr que Windows.
  • La sécurité y est gérée en interne.
• Sous Windows, les réglages de sécurité sont plus laxistes. Il est facile d'interdire à un utilisateur d'accéder au lecteur de CD-Rom ou à internet.
• Dans le monde open source, les failles de sécurité sont très vite corrigées (souvent dans les 24 heures).
• Confidentialité
• Les programmes espions sont moins nombreux sous Linux car leur code est accessible et donc bien visible. Une large majorité des distributions Linux supportent des mises à jour.
• Les inconditionnels
  • Linux se débrouille sans l'aide du marketing. Sous Windows, un certain nombre d'administrateurs sont inconditionnels des parts de marché. Installation des applications centralisées
• Sous Linux, il existe des systèmes de gestion de paquets, comme Synaptic.
  • L'installation est simple.
• Sous Windows, rien de la sorte…

Ce chapitre présente le système UNIX/LINUX. Il aborde son histoire, le projet GNU, les licences et les distributions. Il explique aussi la configuration, l'architecture, le système X-Window et le Shell.