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Software

2010-01-29T00:00:00.000-04:30

Software
C es un lenguaje de programación creado en 1972 por Dennis M. Ritchie en los Laboratorios Bell como evolución del anterior lenguaje B, a su vez basado en BCPL.
Al igual que B, es un lenguaje orientado a la implementación de Sistemas Operativos, concretamente Unix. C es apreciado por la eficiencia del código que produce y es el lenguaje de programación más popular para crear software de sistemas, aunque también se utiliza para crear aplicaciones.
Se trata de un lenguaje débilmente tipificado de medio nivel pero con muchas características de bajo nivel. Dispone de las estructuras típicas de los lenguajes de alto nivel pero, a su vez, dispone de construcciones del lenguaje que permiten un control a muy bajo nivel. Los compiladores suelen ofrecer extensiones al lenguaje que posibilitan mezclar código en ensamblador con código C o acceder directamente a memoria o dispositivos periféricos.
La primera estandarización del lenguaje C fue en ANSI, con el estándar X3.159-1989. El lenguaje que define este estándar fue conocido vulgarmente como ANSI C. Posteriormente, en 1990, fue ratificado como estándar ISO (ISO/IEC 9899:1990). La adopción de este estándar es muy amplia por lo que, si los programas creados lo siguen, el código es portátil entre plataformas y/o arquitecturas. En la práctica, los programadores suelen usar elementos no-portátiles dependientes del compilador o del sistema operativo.
Filosofía
Uno de los objetivos de diseño del lenguaje C es que sólo sean necesarias unas pocas instrucciones en lenguaje máquina para traducir cada elemento del lenguaje, sin que haga falta un soporte intenso en tiempo de ejecución. Es muy posible escribir C a bajo nivel de abstracción; de hecho, C se usó como intermediario entre diferentes lenguajes.
En parte a causa de ser de relativamente bajo nivel y de tener un modesto conjunto de características, se pueden desarrollar compiladores de C fácilmente. En consecuencia, el lenguaje C está disponible en un amplio abanico de plataformas (seguramente más que cualquier otro lenguaje). Además, a pesar de su naturaleza de bajo nivel, el lenguaje se desarrolló para incentivar la programación independiente de la máquina. Un programa escrito cumpliendo los estándares e intentando que sea portátil puede compilarse en muchos computadores.
C se desarrolló originalmente (conjuntamente con el sistema operativo Unix, con el que ha estado asociado mucho tiempo) por programadores para programadores. Sin embargo, ha alcanzado una popularidad enorme, y se ha usado en contextos muy alejados de la programación de sistemas, para la que se diseñó originalmente.
Características
Propiedades
• Un núcleo del lenguaje simple, con funcionalidades añadidas importantes, como funciones matemáticas y de manejo de archivos, proporcionadas por bibliotecas.
• Es un lenguaje muy flexible que permite programar con múltiples estilos. Uno de los más empleados es el estructurado "no llevado al extremo" (permitiendo ciertas licencias de ruptura).
• Un sistema de tipos que impide operaciones sin sentido.
• Usa un lenguaje de preprocesado, el preprocesador de C, para tareas como definir macros e incluir múltiples archivos de código fuente.
• Acceso a memoria de bajo nivel mediante el uso de punteros.
• Interrupciones al procesador con uniones.
• Un conjunto reducido de palabras clave.
• Por defecto, el paso de parámetros a una función se realiza por valor. El paso por referencia se consigue pasando explícitamente a las funciones las direcciones de memoria de dichos parámetros.
• Punteros a funciones y variables estáticas, que permiten una forma rudimentaria de encapsulado y polimorfismo.
• Tipos de datos agregados (struct) que permiten que datos relacionados (como un empleado, que tiene un id, un nombre y un salario) se combinen y se manipulen como un todo (en una única variable "empleado").
Carencias
• Recolección de basura nativa, sin embargo se encuentran a tal efecto bibliotecas como la "libgc" desarrollada por Sun Microsystems, o el Recolector de basura de Boehm.
• Soporte para programación orientada a objetos, aunque la implementación original de C++ fue un preprocesador que traducía código fuente de C++ a C.
• Encapsulación.
• Funciones anidadas, aunque GCC tiene esta característica como extensión.
• Polimorfismo en tiempo de código en forma de sobrecarga, sobrecarga de operadores y sólo dispone de un soporte rudimentario para la programación, genérica.
• Soporte nativo para programación multihilo y redes de computadores.
Aunque la lista de las características útiles de las que carece C es larga, este factor ha sido importante para su aceptación, porque escribir rápidamente nuevos compiladores para nuevas plataformas, mantiene lo que realmente hace el programa bajo el control directo del programador, y permite implementar la solución más natural para cada plataforma. Ésta es la causa de que a menudo C sea más eficiente que otros lenguajes. Típicamente, sólo la programación cuidadosa en lenguaje ensamblador produce un código más rápido, pues da control total sobre la máquina, aunque los avances en los compiladores de C y la complejidad creciente de los microprocesadores modernos han reducido gradualmente esta diferencia.
En algunos casos, una característica inexistente puede aproximarse. Por ejemplo, la implementación original de C++ consistía en un preprocesador que traducía código fuente C++ a C. La mayoría de las funciones orientadas a objetos incluyen un puntero especial, que normalmente recibe el nombre "this", que se refiere al objeto al que pertenece la función. Mediante el paso de este puntero como un argumento de función, esta funcionalidad puede desempeñarse en C. Por ejemplo, en C++ se puede escribir:
stack.push(val);
Mientras que en C, se podría escribir:
push(stack, val);
Donde el argumento stack es un puntero a una struct equivalente al puntero this de C++, que es un puntero a un objeto.
Desarrollo inicial
El desarrollo inicial de C se llevó a cabo en los Laboratorios Bell de AT&T entre 1969 y 1973; según Ritchie, el periodo más creativo tuvo lugar en 1972. Se le dio el nombre "C" porque muchas de sus características fueron tomadas de un lenguaje anterior llamado "B".
Hay muchas leyendas acerca del origen de C y el sistema operativo con el que está íntimamente relacionado, Unix. Algunas de ellas son:
• El desarrollo de C fue el resultado del deseo de los programadores de jugar con Space Travel. Habían estado jugando en el mainframe de su compañía, pero debido a su poca capacidad de proceso y al tener que soportar 100 usuarios, Thompson y Ritchie no tenían suficiente control sobre la nave para evitar colisiones con los asteroides. Por ese motivo decidieron portar el juego a un PDP-7 de la oficina que no se utilizaba; pero esa máquina no tenía sistema operativo, así que decidieron escribir uno. Finalmente decidieron portar el sistema operativo del PDP-11 que había en su oficina, pero era muy costoso, pues todo el código estaba escrito en lenguaje ensamblador. Entonces decidieron usar un lenguaje de alto nivel y portátil para que el sistema operativo se pudiera portar fácilmente de un ordenador a otro. Consideraron usar B, pero carecía de las funcionalidades necesarias para aprovechar algunas características avanzadas del PDP-11. Entonces empezaron a crear un nuevo lenguaje, C.
• La justificación para obtener el ordenador original que se usó para desarrollar Unix fue crear un sistema que automatizase el archivo de patentes. La versión original de Unix se desarrolló en lenguaje ensamblador. Más tarde, el lenguaje C se desarrolló para poder reescribir el sistema operativo.
En 1973, el lenguaje C se había vuelto tan potente que la mayor parte del kernel Unix, originalmente escrito en el lenguaje ensamblador PDP-11/20, fue reescrita en C. Éste fue uno de los primeros núcleos de sistema operativo implementados en un lenguaje distinto al ensamblador. (Algunos casos anteriores son el sistema Multics, escrito en PL/I, y Master Control Program para el B5000 de Burroughs, escrito en ALGOL en 1961).
El C de Kernighan y Ritchie
En 1978, Ritchie y Brian Kernighan publicaron la primera edición de El lenguaje de programación C, también conocido como La biblia de C. Este libro fue durante años la especificación informal del lenguaje. El lenguaje descrito en este libro recibe habitualmente el nombre de "el C de Kernighan y Ritchie" o simplemente "K&R C" (La segunda edición del libro cubre el estándar ANSI C, descrito más abajo.)
Kernighan y Ritchie introdujeron las siguientes características al lenguaje:
• El tipo de datos struct.
• El tipo de datos long int.
• El tipo de datos unsigned int.
• Los operadores =+ y =- fueron sustituidos por += y -= para eliminar la ambigüedad semántica de expresiones como i=-10, que se podría interpretar bien como i =- 10 o bien como i = -10.
El C de Kernighan y Ritchie es el subconjunto más básico del lenguaje que un compilador debe de soportar. Durante muchos años, incluso tras la introducción del ANSI C, fue considerado "el mínimo común denominador" en el que los programadores debían programar cuando deseaban que sus programas fueran transportables, pues no todos los compiladores soportaban completamente ANSI, y el código razonablemente bien escrito en K&R C es también código ANSI C válido.
En estas primeras versiones de C, las únicas funciones que necesitaban ser declaradas si se usaban antes de la definición de la función eran las que retornaban valores no enteros. Es decir, se presuponía que una función que se usaba sin declaración previa (prototipo) devolvería un entero.
Ejemplo de llamada que requiere declaración previa (prototipo):
long int cierta_funcion();
int llamando_funcion()
{
long int ret;
ret = cierta_funcion();
}
Ejemplo de llamada que no requiere declaración previa:
int llamando_funcion()
{
int ret;
ret = alguna_otra_funcion();
}

int alguna_otra_funcion()
{
return 0;
}
Dado que el lenguaje C de K&R no incluía ninguna información sobre los argumentos de las funciones, no se realizaba comprobación de tipos en los parámetros de las funciones, aunque algunos compiladores lanzan mensajes de advertencia si se llamaba a una función con un número incorrecto de argumentos.
En los años siguientes a la publicación del C de Kernighan y Ritchie, se añadieron al lenguaje muchas características no oficiales, que estaba soportadas por los compiladores de AT&T, entre otros. Algunas de estas características eran:
• Funciones void y el tipo de datos void *.
• Funciones que retornaban tipos de datos struct o union (en lugar de punteros).
• Asignación de tipos de datos struct.
• Calificador const, que hace que un objeto sea de sólo lectura.
• Una biblioteca estándar, que incorporaba la mayoría de las funcionalidades implementadas por varios desarrolladores de compiladores.
• Enumeraciones.
ANSI C e ISO C
A finales de la década de 1970, C empezó a sustituir a BASIC como lenguaje de programación de microcomputadores predominante. Durante la década de 1980 se empezó a usar en los IBM PC, lo que incrementó su popularidad significativamente. Al mismo tiempo, Bjarne Stroustrup empezó a trabajar con algunos compañeros de Bell Labs para añadir funcionalidades de programación orientada a objetos a C. El lenguaje que crearon, llamado C++, es hoy en día el lenguaje de programación de aplicaciones más común en el sistema operativo Microsoft Windows; mientras que C sigue siendo más popular en el entorno Unix. Otro lenguaje que se desarrolló en esa época, Objective C, también añadió características de programación orientada a objetos a C. Aunque hoy en día no es tan popular como C++, se usa para desarrollar aplicaciones Cocoa para Mac OS X.
En 1983, el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares organizó un comité, X3j11, para establecer una especificación estándar de C. Tras un proceso largo y arduo, se completó el estándar en 1989 y se ratificó como el "Lenguaje de Programación C" ANSI X3.159-1989. Esta versión del lenguaje se conoce a menudo como ANSI C, o a veces como C89 (para distinguirla de C99).
En 1990, el estándar ANSI (con algunas modificaciones menores) fue adoptado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el estándar ISO/IEC 9899:1990. Esta versión se conoce a veces como C90. No obstante, "C89" y "C90" se refieren en esencia al mismo lenguaje.
Uno de los objetivos del proceso de estandarización del ANSI C fue producir una extensión al C de Kernighan y Ritchie, incorporando muchas funcionalidades no oficiales. Sin embargo, el comité de estandarización incluyó también muchas funcionalidades nuevas, como prototipos de función, y un preprocesador mejorado. También se cambió la sintaxis de la declaración de parámetros para hacerla semejante a la empleada habitualmente en C++:
main(argc, argv)
int argc;
char **argv;
{
...
}
pasó a ser
int main(int argc, char *argv[])
{
...
}
ANSI C está soportado hoy en día por casi la totalidad de los compiladores. La mayoría del código C que se escribe actualmente está basado en ANSI C. Cualquier programa escrito sólo en C estándar sin código que dependa de un hardware determinado funciona correctamente en cualquier plataforma que disponga de una implementación de C compatible. Sin embargo, muchos programas han sido escritos de forma que sólo pueden compilarse en una cierta plataforma, o con un compilador concreto, esto puede ser debido a diversos motivos:
• La utilización de bibliotecas no estándar, como interfaces gráficas de usuario.
• El uso de compiladores que no cumplen las especificaciones del estándar.
• El uso de tipos de datos suponiendo que tendrán el mismo tamaño u orden de los bits en todas las plataformas.
La macro __STDC__ puede usarse para dividir el código en secciones ANSI y K&R para el compilador.
# if __STDC__
extern int getopt(int,char * const *,const char *);
# else
extern int getopt();
# endif
Algunos programadores recomiendan usar "#if __STDC__", como en el ejemplo, en lugar de "#ifdef __STDC__" porque algunos compiladores le asignan el valor cero a __STDC__ para indicar que no son compatibles con ANSI.
C99
Tras el proceso de estandarización de ANSI, la especificación del lenguaje C permaneció relativamente estable durante algún tiempo, mientras que C++ siguió evolucionando. Sin embargo, el estándar continuó bajo revisión a finales de la década de 1990, lo que llevó a la publicación del estándar ISO 9899:1999 en 1999. Este estándar se denomina habitualmente "C99". Se adoptó como estándar ANSI en marzo de 2000.
Las nuevas características de C99 incluyen:
• Funciones inline.
• Las variables pueden declararse en cualquier sitio (como en C++), en lugar de poder declararse sólo tras otra declaración o al comienzo de una declaración compuesta.
• Muchos tipos de datos, incluyendo long long int (para reducir el engorro de la transición de 32 bits a 64 bits), un tipo de datos booleano, y un tipo complex que representa números complejos.
• Arrays de longitud variable.
• Soporte para comentarios de una línea que empiecen con //, como en BCPL o en C++, característica para la que muchos compiladores habían dado soporte por su cuenta.
• muchas funciones nuevas, como snprintf()
• muchos headers nuevos, como stdint.h.
Una consideración importante es que hasta la publicación de este estándar, C había sido mayormente un subconjunto estricto del C++. Era muy sencillo "actualizar" un programa de C hacia C++ y mantener ese código compilable en ambos lenguajes. Sin embargo, el nuevo estándar agrega algunas características que C++ no admite, como por ejemplo los inicializadores estáticos de estructuras. También define al tipo "bool" de una manera que no es exactamente la del C++.
El compilador GCC, entre muchos otros, soportan hoy en día la mayoría de las nuevas características de C99. Sin embargo, este nuevo estándar ha tenido peor acogida entre algunos desarrolladores de compiladores, como Microsoft y Borland, que se han centrado en C++. Brandon Bray, de Microsoft, dijo a este respecto:
"En general, hemos visto poca demanda de muchas características de C99. Algunas características tienen más demanda que otras, y consideraremos incluirlas en versiones futuras siempre que sean compatibles con C++."
Ventajas
• Lenguaje muy eficiente puesto que es posible utilizar sus características de bajo nivel para realizar implementaciones óptimas.
• A pesar de su bajo nivel es el lenguaje más portado en existencia, habiendo compiladores para casi todos los sistemas conocidos.
• Proporciona facilidades para realizar programas modulares y/o utilizar código o bibliotecas existentes.
Desventajas
El mayor problema que presenta el lenguaje C frente a los lenguajes de tipo de dato dinámico es la gran diferencia en velocidad de desarrollo: es mucho más lento programar en C. La razón estriba en que el compilador de C se limita a traducir código sin apenas añadir nada. La gestión de la memoria es un ejemplo clásico: en C el programador ha de reservar y liberar la memoria explícitamente. En otros lenguajes (como BASIC, Matlab o C#) la memoria es gestionada de forma transparente para el programador. Esto alivia la carga de trabajo humano y en muchas ocasiones previene errores.
El mantenimiento también es más difícil y costoso que con lenguajes de más alto nivel. El código en C se presta a sentencias cortas y enrevesadas de difícil interpretación. Aunque el lenguaje admite código escrito de forma fácilmente legible, si no se siguen normas en el equipo de programación algunos programadores pueden acabar escribiendo código difícil de leer. Esto complica la revisión y el mantenimiento.
C no dispone de sistemas de control automáticos y la seguridad depende casi exclusivamente de la experiencia del programador. La mayor parte de los problemas de seguridad en los sistemas informáticos actuales deriva de haber sido realizados en C. El fallo de seguridad clásico consiste en que algunas entradas de información al programa no se comprueban en longitud. Si un atacante introduce datos lo bastante grandes puede provocar la sobreescritura de código en la pila del programa e incluso llegar a forzar la ejecución de código pernicioso. Los lenguajes de tipo dinámico cuentan con controles de gestión de memoria y de entrada de datos automáticos.
Por estas razones, los directores de desarrollo han de sopesar la ventaja en eficiencia de un buen programa en C frente a la mayor duración del trabajo y los riesgos de seguridad y estabilidad. Han de tener en cuenta además, que los equipos bajan de precio con el tiempo mientras que el coste de los programadores aumenta.
[Variantes
Desde el inicio del lenguaje han surgido varias ramas de evolución que han generado varios lenguajes:
• Objective-C es un primer intento de proporcionar soporte para la programación orientada a objetos en C, de escasa difusión, pero actualmente usado en Mac OS X y GNUstep.
• C++ diseñado por Bjarne Stroustrup fue el segundo intento de proporcionar orientación a objetos a C y es la variante más difundida y aceptada. Esta versión combina la flexibilidad y el acceso de bajo nivel de C con las características de la programación orientada a objetos como abstracción, encapsulación y ocultación.
También se han creado numerosos lenguajes inspirados en la sintaxis de C, pero que no son compatibles con él:
• Java, que une una sintaxis inspirada en la del C++ con una orientación a objetos más similar a la de Smalltalk y Objective C.
• JavaScript, un lenguaje de scripting creado en Netscape e inspirado en la sintaxis de Java diseñado para dar a las páginas web mayor interactividad. A la versión estandarizada se la conoce como ECMAScript.
• C# (pronunciado C Sharp) es un lenguaje desarrollado por Microsoft derivado de C/C++ y Java.
Proceso de compilación
La compilación de un programa C se realiza en varias fases que normalmente son automatizadas y ocultadas por los entornos de desarrollo:
1. Preprocesado consistente en modificar el código fuente en C según una serie de instrucciones (denominadas directivas de preprocesado) simplificando de esta forma el trabajo del compilador. Por ejemplo, una de las acciones más importantes es la modificación de las inclusiones (#include) por las declaraciones reales existentes en el archivo indicado.
2. Compilación que genera el código objeto a partir del código ya preprocesado.
3. Enlazado que une los códigos objeto de los distintos módulos y bibliotecas externas (como las bibliotecas del sistema) para generar el programa ejecutable final.
[editar] Ejemplo de código
El siguiente programa imprime en pantalla la frase "Hola Mundo" (C99).
# include // necesario para utilizar printf()

int main(void)
{
printf("Hola, Mundo\n");
// return 0 implícito en C99 para main().
}
El siguiente escribe "Hola, mundo" en C89
/* comentarios con '//' no permitidos en C89, sí en C99 */
# include /* necesario para utilizar printf */

main() /* tipo 'int' de retorno implícito */
{
printf ("Hola Mundo\n") ;
return 0;
}
Herramientas de programación
Al programar en C, es habitual usar algunas herramientas de programación de uso muy extendido, sobre todo en entorno de tipo unix:
• make: Herramienta para automatizar el proceso de compilación, enlazado, etc.
• lint: Herramienta utilizada para detectar código sospechoso, confuso o incompatible entre distintas arquitecturas
Aplicabilidad
Hecho principalmente para la fluidez de programación en sistemas UNIX. Se usa también para el desarrollo de otros sistemas operativos como Windows o Linux. Igualmente para aplicaciones de escritorio como OpenOffice.org, cuyo principal lenguaje de programación es C.
De la misma forma, es muy usado en aplicaciones científicas (para experimentos informáticos, físicos, químicos, matemáticos, entre otros, parte de ellos conocidos como modelos y simuladores), industriales (industria robótica, cibernética, sistemas de información y base de datos para la industria petrolera y petroquímica. Predominan también todo lo que se refiere a simulación de máquinas de manufactura), simulaciones de vuelo (es la más delicada, ya que se tienen que usar demasiados recursos tanto de hardware como de software para desarrollar aplicaciones que permitan simular el vuelo real de una areonave. Se aplica por tanto, en diversas áreas desconocidas por gran parte de los usuarios noveles.
Los ordenadores de finales de los 90 son varios órdenes de magnitud más potentes que las máquinas en que C se desarrolló originalmente. Programas escritos en lenguajes de tipo dinámico y fácil codificación (Ruby, Python, Perl...) que antaño hubieran resultado demasiado lentos, son lo bastante rápidos como para desplazar en uso a C. Aun así, se puede seguir encontrando código C en grandes desarrollos de animaciones, modelados y escenas en 3D en películas y otras aplicaciones multimedia.
Actualmente, los grandes proyectos de software se dividen en partes, dentro de un equipo de desarrollo. Aquellas partes que son más "burocráticas" o "de gestión" con los recursos del sistema, se suelen realizar en lenguajes de tipo dinámico o de guión (script), mientras que aquellas partes "críticas", por su necesidad de rapidez de ejecución, se realizan en un lenguaje de tipo compilado, como C o C++. Si, después de hacer la división, las partes críticas no superan un cierto porcentaje del total (aproximadamente el 10%) entonces todo el desarrollo se realiza con lenguajes dinámicos. Si la parte crítica no llega a cumplir las expectativas del proyecto, se comparan las alternativas de una inversión en nuevo hardware frente a invertir en el coste de un programador para que reescriba dicha parte crítica.
Aplicaciones embebidas
C es el lenguaje común para programar sistemas embebidos.[cita requerida] El código ligero que un compilador C genera, combinado con la capacidad de acceso capas del software cercanas al hardware son la causa de su popularidad en estas aplicaciones.
Un característica donde C demuestra comodidad de uso particularmente valiosa en sistemas embebidos es la manipulación de bits. Los sistemas contienen registros mapeados en memoria (en inglés, MMR) a través de los cuales los periféricos se configuran. Estos registros mezclan varias configuraciones en la misma dirección de memoria, aunque en bits distintos. Con C es posible modificar fácilmente uno de estos bits sin alterar el resto. Por ejemplo:
int *mmr; /* puntero al registro que queremos modificar */
mmr = 0x40008ABC; /* dirección de memoria del registro */
* mmr = 1<<7; /* pone a 1 el bit 7 sin modificar los demás */
* mmr &= ~(1<<12) /* pone a 0 el bit 12 sin modificar los demás */
Este tipo de manipulación es muy tediosa o sencillamente imposible en otros lenguajes de alto nivel.
Otras características de C consideradas desventajas en la programación para PC -como la ausencia de control de memoria automático- se convierten en ventajas cuando los sistemas embebidos necesitan código pequeño y optimizado. Ese es el caso de los sistemas basados en microcontroladores de poca potencia como el intel 8051 o muchos sistemas ARM.
Biblioteca C
Una biblioteca de C es una colección de rutinas utilizadas en el lenguaje de programación C. Las bibliotecas más comunes son la biblioteca estándar de C y la ISO y estándar ANSI C provee las especificaciones de los estándares, las cuales son ampliamente compartidas entre bibliotecas. La biblioteca ANSI C estándar incluye rutinas para la entrada y salida de archivos, alojamiento de memoria y operaciones con datos comunes como funciones matemáticas, funciones de cadenas y funciones de hora y fecha.
Otros juegos de bibliotecas C son aquellas utilizadas para desarrollar sistemas Unix, las cuales proveen interfaces hacia el núcleo. Estas funciones son detalladas en varios estándares tales como POSIX y el Single UNIX Specification.
Ya que muchos programas han sido escritos en el lenguaje C existe una gran variedad de bibliotecas disponibles. Muchas bibliotecas son escritas en C debido a que C genera código objeto rápido; los programadores luego generan interfaces a la biblioteca para que las rutinas puedan ser utilizadas desde lenguajes de mayor nivel, tales como Java, Perl y Python.
Referencias
Software libre, (en inglés free software, aunque en realidad esta denominación también puede significar gratis, y no necesariamente libre, por lo que se utiliza el hispanismo libre software también en inglés) es la denominación del software que respeta la libertad de los usuarios sobre su producto adquirido y, por tanto, una vez obtenido puede ser usado, copiado, estudiado, cambiado y redistribuido libremente. Según la Free Software Foundation, el software libre se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el software; de modo más preciso, se refiere a cuatro libertades de los usuarios del software: la libertad de usar el programa, con cualquier propósito; de estudiar el funcionamiento del programa, y adaptarlo a las necesidades; de distribuir copias, con lo cual se puede ayudar a otros, y de mejorar el programa y hacer públicas las mejoras, de modo que toda la comunidad se beneficie (para la segunda y última libertad mencionadas, el acceso al código fuente es un requisito previo).
El software libre suele estar disponible gratuitamente, o al precio de costo de la distribución a través de otros medios; sin embargo no es obligatorio que sea así, por lo tanto no hay que asociar software libre a "software gratuito" (denominado usualmente freeware), ya que, conservando su carácter de libre, puede ser distribuido comercialmente ("software comercial"). Análogamente, el "software gratis" o "gratuito" incluye en ocasiones el código fuente; no obstante, este tipo de software no es libre en el mismo sentido que el software libre, a menos que se garanticen los derechos de modificación y redistribución de dichas versiones modificadas del programa.
Tampoco debe confundirse software libre con "software de dominio público". Éste último es aquel software que no requiere de licencia, pues sus derechos de explotación son para toda la humanidad, porque pertenece a todos por igual. Cualquiera puede hacer uso de él, siempre con fines legales y consignando su autoría original. Este software sería aquel cuyo autor lo dona a la humanidad o cuyos derechos de autor han expirado, tras un plazo contado desde la muerte de este, habitualmente 70 años. Si un autor condiciona su uso bajo una licencia, por muy débil que sea, ya no es del dominio público.
Entre los años 60 y 70 del Siglo XX, el software no era considerado un producto sino un añadido que los vendedores de las grandes computadoras de la época (las mainframes) aportaban a sus clientes para que éstos pudieran usarlos. En dicha cultura, era común que los programadores y desarrolladores de software compartieran libremente sus programas unos con otros. Este comportamiento era particularmente habitual en algunos de los mayores grupos de usuarios de la época, como DECUS (grupo de usuarios de computadoras DEC). A finales de los 70, las compañías iniciaron el hábito de imponer restricciones a los usuarios, con el uso de acuerdos de licencia.
Allá por el 1971, cuando la informática todavía no había sufrido su gran boom, las personas que hacían uso de ella, en ámbitos universitarios y empresariales, creaban y compartían el software sin ningún tipo de restricciones.
Con la llegada de los años 80 la situación empezó a cambiar. Las computadoras más modernas comenzaban a utilizar sistemas operativos privativos, forzando a los usuarios a aceptar condiciones restrictivas que impedían realizar modificaciones a dicho software.
En caso de que algún usuario o programador encontrase algún error en la aplicación, lo único que podía hacer era darlo a conocer a la empresa desarrolladora para que esta lo solucionara. Aunque el programador estuviese capacitado para solucionar el problema y lo desease hacer sin pedir nada a cambio, el contrato le impedía que mejorase el software.
El mismo Richard Stallman cuenta que por aquellos años, en el laboratorio donde trabajaba, habían recibido una impresora donada por una empresa externa. El dispositivo, que era utilizado en red por todos los trabajadores, parecía no funcionar a la perfección, dado que cada cierto tiempo el papel se atascaba. Como agravante, no se generaba ningún aviso que se enviase por red e informase a los usuarios de la situación.
La pérdida de tiempo era constante, ya que en ocasiones, los trabajadores enviaban por red sus trabajos a imprimir y al ir a buscarlos se encontraban la impresora atascada y una cola enorme de trabajos pendientes. Richard Stallman decidió arreglar el problema, e implementar el envío de un aviso por red cuando la impresora se bloqueara. Para ello necesitaba tener acceso al código fuente de los controladores de la impresora. Pidió a la empresa propietaria de la impresora lo que necesitaba, comentando, sin pedir nada a cambio, qué era lo que pretendía realizar. La empresa se negó a entregarle el código fuente.
En ese preciso instante, Richard Stallman se vio en una encrucijada: debía elegir entre aceptar el nuevo software privativo firmando acuerdos de no revelación y acabar desarrollando más software privativo con licencias restrictivas, que a su vez deberían ser más adelante aceptadas por sus propios colegas.
Con este antecedente, en 1984, Richard Stallman comenzó a trabajar en el proyecto GNU, y un año más tarde fundó la Free Software Foundation (FSF). Stallman introdujo la definición de free software y el concepto de "copyleft", que desarrolló para otorgar libertad a los usuarios y para restringir las posibilidades de apropiación del software.
Libertades del software libre
De acuerdo con tal definición, el software es "libre" si garantiza las siguientes libertades:
Ciertos teóricos usan este cuarto punto (libertad 3) para justificar parcialmente las limitaciones impuestas por la licencia GNU GPL frente a otras licencias de software libre (ver Licencias GPL). Sin embargo el sentido original es más libre, abierto y menos restrictivo que el que le otorga la propia situación de incompatibilidad, que podría ser resuelta en la próxima versión 3.0 de la licencia GNU GPL, causa en estos momentos graves perjuicios a la comunidad de programadores de software libre, que muchas veces no pueden reutilizar o mezclar códigos de dos licencias distintas, pese a que las libertades teóricamente lo deberían permitir.
En el sitio web oficial de Open Source Initiative está la lista completa de las licencias de software libre actualmente aprobadas y tenidas como tales.
El término software no libre se emplea para referirse al software distribuido bajo una licencia de software más restrictiva que no garantiza estas cuatro libertades. Las leyes de la propiedad intelectual reservan la mayoría de los derechos de modificación, duplicación y redistribución para el dueño del copyright; el software dispuesto bajo una licencia de software libre rescinde específicamente la mayoría de estos derechos reservados.
La definición de software libre no contempla el asunto del precio; un eslogan frecuentemente usado es "libre como en libertad, no como en cerveza gratis" o en inglés "Free as in freedom, not as in free beer" (aludiendo a la ambigüedad del término inglés "free"), y es habitual ver a la venta CDs de software libre como distribuciones Linux. Sin embargo, en esta situación, el comprador del CD tiene el derecho de copiarlo y redistribuirlo. El software gratis puede incluir restricciones que no se adaptan a la definición de software libre por ejemplo, puede no incluir el código fuente, puede prohibir explícitamente a los distribuidores recibir una compensación a cambio, etc.
Para evitar la confusión, algunas personas utilizan los términos "libre" (software libre) y "gratis" (software gratis) para evitar la ambigüedad de la palabra inglesa "free". Sin embargo, estos términos alternativos son usados únicamente dentro del movimiento del software libre, aunque están extendiéndose lentamente hacia el resto del mundo. Otros defienden el uso del término open source software (software de código abierto, también llamado de fuentes abiertas). La principal diferencia entre los términos "open source" y "free software" es que éste último tiene en cuenta los aspectos éticos y filosóficos de la libertad, mientras que el "open source" se basa únicamente en los aspectos técnicos.
En un intento por unir los mencionados términos que se refieren a conceptos semejantes, se está extendiendo el uso de la palabra "FLOSS" con el significado de "Free - Libre - Open Source Software" e, indirectamente, también a la comunidad que lo produce y apoya.
Tipos de licencias
Una licencia es aquella autorización formal con carácter contractual que un autor de un software da a un interesado para ejercer "actos de explotación legales". Pueden existir tantas licencias como acuerdos concretos se den entre el autor y el licenciatario. Desde el punto de vista del software libre, existen distintas variantes del concepto o grupos de licencias:
Licencias GPL
Una de las más utilizadas es la Licencia Pública General de GNU (GNU GPL). El autor conserva los derechos de autor (copyright), y permite la redistribución y modificación bajo términos diseñados para asegurarse de que todas las versiones modificadas del software permanecen bajo los términos más restrictivos de la propia GNU GPL. Esto hace que sea imposible crear un producto con partes no licenciadas GPL: el conjunto tiene que ser GPL.
Es decir, la licencia GNU GPL posibilita la modificación y redistribución del software, pero únicamente bajo esa misma licencia. Y añade que si se reutiliza en un mismo programa código "A" licenciado bajo licencia GNU GPL y código "B" licenciado bajo otro tipo de licencia libre, el código final "C", independientemente de la cantidad y calidad de cada uno de los códigos "A" y "B", debe estar bajo la licencia GNU GPL.
En la práctica esto hace que las licencias de software libre se dividan en dos grandes grupos, aquellas que pueden ser mezcladas con código licenciado bajo GNU GPL (y que inevitablemente desaparecerán en el proceso, al ser el código resultante licenciado bajo GNU GPL) y las que no lo permiten al incluir mayores u otros requisitos que no contemplan ni admiten la GNU GPL y que por lo tanto no pueden ser enlazadas ni mezcladas con código gobernado por la licencia GNU GPL.
En el sitio web oficial de GNU hay una lista de licencias que cumplen las condiciones impuestas por la GNU GPL y otras que no.
Aproximadamente el 60% del software licenciado como software libre emplea una licencia GPL.
Licencias estilo BSD
Llamadas así porque se utilizan en gran cantidad de software distribuido junto a los sistemas operativos BSD. El autor, bajo tales licencias, mantiene la protección de copyright únicamente para la renuncia de garantía y para requerir la adecuada atribución de la autoría en trabajos derivados, pero permite la libre redistribución y modificación, incluso si dichos trabajos tienen propietario. Son muy permisivas, tanto que son fácilmente absorbidas al ser mezcladas con la licencia GNU GPL con quienes son compatibles. Puede argumentarse que esta licencia asegura “verdadero” software libre, en el sentido que el usuario tiene libertad ilimitada con respecto al software, y que puede decidir incluso redistribuirlo como no libre. Otras opiniones están orientadas a destacar que este tipo de licencia no contribuye al desarrollo de más software libre (normalmente utilizando la siguiente analogía: "una licencia BSD es más libre que una GPL si y sólo si se opina también que un país que permita la esclavitud es más libre que otro que no la permite").
Licencias estilo MPL y derivadas
Esta licencia es de Software Libre y tiene un gran valor porque fue el instrumento que empleó Netscape Communications Corp. para liberar su Netscape Communicator 4.0 y empezar ese proyecto tan importante para el mundo del Software Libre: Mozilla. Se utilizan en gran cantidad de productos de software libre de uso cotidiano en todo tipo de sistemas operativos. La MPL es Software Libre y promueve eficazmente la colaboración evitando el efecto "viral" de la GPL (si usas código licenciado GPL, tu desarrollo final tiene que estar licenciado GPL). Desde un punto de vista del desarrollador la GPL presenta un inconveniente en este punto, y lamentablemente mucha gente se cierra en banda ante el uso de dicho código. No obstante la MPL no es tan excesivamente permisiva como las licencias tipo BSD. Estas licencias son denominadas de copyleft débil. La NPL (luego la MPL) fue la primera licencia nueva después de muchos años, que se encargaba de algunos puntos que no fueron tenidos en cuenta por las licencias BSD y GNU. En el espectro de las licencias de software libre se la puede considerar adyacente a la licencia estilo BSD, pero perfeccionada.
Copyleft
Hay que hacer constar que el titular de los derechos de autor (copyright) de un software bajo licencia copyleft puede también realizar una versión modificada bajo su copyright original, y venderla bajo cualquier licencia que desee, además de distribuir la versión original como software libre. Esta técnica ha sido usada como un modelo de negocio por una serie de empresas que realizan software libre (por ejemplo MySQL); esta práctica no restringe ninguno de los derechos otorgados a los usuarios de la versión copyleft. También podría retirar todas las licencias de software libre anteriormente otorgadas, pero esto obligaría a una indemnización a los titulares de las licencias en uso. En España, toda obra derivada está tan protegida como una original, siempre que la obra derivada parta de una autorización contractual con el autor. En el caso genérico de que el autor retire las licencias "copyleft", no afectaría de ningún modo a los productos derivados anteriores a esa retirada, ya que no tiene efecto retroactivo. En términos legales, el autor no tiene derecho a retirar el permiso de una licencia en vigencia. Si así sucediera, el conflicto entre las partes se resolvería en un pleito convencional.
Comparación con el software de código abierto
Mapa conceptual del FLOSS (free/libre open source software).
Aunque en la práctica el software de código abierto y el software libre comparten muchas de sus licencias, la FSF opina que el movimiento de código abierto es filosóficamente diferente del movimiento del software libre. Apareció en 1998 con un grupo de personas, entre los que cabe destacar a Eric S. Raymond y Bruce Perens, que formaron la Open Source Initiative (OSI). Ellos buscaban darle mayor relevancia a los beneficios prácticos del compartir el código fuente, e interesar a las principales casas de software y otras empresas de la industria de la alta tecnología en el concepto. Mientras que la FSF y Richard Stallman, prefieren plantear el asunto en términos éticos empleando el término Software Libre.
Estos defensores ven que el término "código abierto", en inglés open source, evita la ambigüedad del término en ese idioma que es free en free software. El término "código abierto" fue acuñado por Christine Peterson del think tank Foresight Institute, y se registró para actuar como marca registrada el término en inglés para los productos de software libre.
Mucha gente reconoce el beneficio cualitativo del proceso de desarrollo de software cuando los desarrolladores pueden usar, modificar y redistribuir el código fuente de un programa. (Véase también La Catedral y el Bazar). El movimiento del software libre hace especial énfasis en los aspectos morales o éticos del software, viendo la excelencia técnica como un producto secundario deseable de su estándar ético. El movimiento de código abierto ve la excelencia técnica como el objetivo prioritario, siendo la compartición del código fuente un medio para dicho fin. Por dicho motivo, la FSF se distancia tanto del movimiento de código abierto como del término "Código Abierto" (en inglés Open Source).
Puesto que la OSI sólo aprueba las licencias que se ajustan a la OSD (Open Source Definition, Definición de Código Abierto), la mayoría de la gente lo interpreta como un esquema de distribución, e intercambia libremente "código abierto" con "software libre". Aun cuando existen importantes diferencias filosóficas entre ambos términos, especialmente en términos de las motivaciones para el desarrollo y el uso de tal software, raramente suelen tener impacto en el proceso de colaboración.
Aunque el término "código abierto" elimina la ambigüedad de Libertad frente a Precio (en el caso del Inglés), introduce una nueva: entre los programas que se ajustan a la definición de Código Abierto, que dan a los usuarios la libertad de mejorarlos, y los programas que simplemente tiene el código fuente disponible, posiblemente con fuertes restricciones sobre el uso de dicho código fuente. Mucha gente cree que cualquier software que tenga el código fuente disponible es de código abierto, puesto que lo pueden manipular (un ejemplo de este tipo de software sería el popular paquete de software gratuito Graphviz, inicialmente no libre pero que incluía el código fuente, aunque luego AT&T le cambió la licencia). Sin embargo, mucho de este software no da a sus usuarios la libertad de distribuir sus modificaciones, restringe el uso comercial, o en general restringe los derechos de los usuarios.
Modelo de negocio
El negocio detras del software libre se caracteriza por la oferta de servicios adicionales al software como: la personalización y/o instalación del mismo, soporte técnico, donaciones, patrocinios; en contraposición al modelo de negocio basado en licencias predominante en el software de código cerrado.
Significancia política
Una vez que un producto de software libre ha empezado a circular, rápidamente está disponible a un costo muy bajo o sin costo alguno. Al mismo tiempo, su utilidad no decrece. Esto significa que el software libre se puede caracterizar como un bien libre en lugar de un bien económico, si bien eso no significa que no pueda ser comercializable.
Puesto que el software libre permite el libre uso, modificación y redistribución, a menudo encuentra un hogar entre usuarios para los cuales el coste del software no libre es a veces prohibitivo, o como alternativa a la piratería. También es sencillo modificarlo localmente, lo que permite que sean posibles los esfuerzos de traducción a idiomas que no son necesariamente rentables comercialmente.
La mayoría del software libre se produce por equipos internacionales que cooperan a través de la libre asociación. Los equipos están típicamente compuestos por individuos con una amplia variedad de motivaciones, y pueden provenir tanto del sector privado, del sector voluntario o del sector público. Existen muchas posturas acerca de la relación entre el software libre y el actual sistema político-económico:
• Algunos consideran el software libre como un competidor contra el centralismo en empresas y gobiernos, una forma de orden espontáneo o de anarquismo práctico.
• Algunos consideran el software libre como una expresión del liberalismo económico o del mercado libre. Mientras el copyright es una regulación gubernamental sobre el mercado, el software libre sería un ejemplo de libertad económica y competitividad contra el intervencionismo.
• Algunos consideran el software libre como una forma de trabajo colaborativo en un modelo de mercado, tal como se había planteado el cooperativismo.
• Algunos comparan el software libre a una economía del regalo, donde el valor de una persona está basado en lo que ésta da a los demás, sin que incurra valor monetario formal de por medio.
• Grupos como Oekonux e Hipatia consideran que todo debería producirse de esta forma y que este modelo de producción no se limita a reemplazar el modelo no libre de desarrollo del software. La cooperación basada en la libre asociación puede usarse y se usa para otros propósitos (tales como escribir enciclopedias, por ejemplo).
• Hay proyectos de desarrollo con impulso gubernamental que utilizan software libre, así como en proyectos de voluntariado en países del tercer mundo.
Las implicaciones políticas y económicas del software libre, o su afinidad con el antiautoritarismo, es discutida. Mientras para unos estas implicaciones son notorias y representan un factor importante a tomarse en cuenta, para otros si bien podría existir una leve relación, no tiene suficiente relevancia.
Seguridad relativa
Existe una cierta controversia sobre la seguridad del software libre frente al software no libre (siendo uno de los mayores asuntos la seguridad por oscuridad). Un método usado de forma habitual para determinar la seguridad relativa de los productos es determinar cuántos fallos de seguridad no parcheados existen en cada uno de los productos involucrados. Por lo general los usuarios de este método recomiendan que cuando un producto no proporcione un método de parchear los fallos de seguridad, no se use dicho producto, al menos hasta que no esté disponible un arreglo.
A fecha de Diciembre de 2004 el sitio de seguridad Secunia cuenta cero fallos de seguridad no parcheados (no arreglados aún) para los productos software libre más usados para navegación de internet, productividad de oficina y e-mail Mozilla Firefox, OpenOffice.org y Mozilla Thunderbird, en comparación con los varios fallos de seguridad aún no corregidos para cada uno de los tres principales productos no libres equivalentes (hechos por Microsoft) - Internet Explorer, Microsoft Office y Outlook Express.
Otro ejemplo de SL es GNU/Linux, del cual se cree que es más seguro que Windows debido a la diferencia de usuarios, sin embargo otros argumentan que la seguridad de este sistema reside en su diseño (véase el llamado principio de Kerckhoff).
Software libre en la administración pública
Existe una serie de países en los cuales, sus administraciones públicas, han mostrado apoyo al software libre, sea migrando total o parcialmente sus servidores y sistemas de escritorio, sea subvencionándolo. Como ejemplos de ello se tiene a Alemania, Argentina, Brasil, Cuba, Chile, China, Ecuador, España, Francia, México, República Dominicana y Venezuela.
Además de lo anterior, la Administración Pública tiene una cierta función de escaparate y/o guía de la industria que la hace tener un gran impacto, que debería dirigirse a la creación de un tejido tecnológico generador de riqueza nacional. Ésta puede crearse fomentando empresas, cuyo negocio sea en parte el desarrollo de nuevo software libre para la administración, el mantenimiento y la adaptación del existente asimismo auditar el software existente.
Actualmente (2009) el Centro Nacional de Referencia de Aplicación de las TIC basadas en Fuentes Abiertas (CENATIC), ha elaborado un informe junto a la Universidad Rey Juan Carlos (Grupo GsyC/LibreSoft) y Telefónica I+D, con el fin de analizar el estado en que se encuentra el proceso de implantación del software de fuentes abiertas en la Administración Pública española.
Motivaciones del software libre
• La motivación ética, abanderada por la Free Software Foundation, heredera de la cultura hacker, y partidaria del apelativo libre, que argumenta que el software es conocimiento y debe poderse difundir sin trabas. Su ocultación es una actitud antisocial y la posibilidad de modificar programas es una forma de libertad de expresión.
• La motivación pragmática, abanderada por la Open Source Initiative y partidaria del apelativo abierto, que argumenta ventajas técnicas y económicas, con respecto a evitar una tragedia de los anticomunes mejorando los incentivos.
Aparte de estas dos grandes motivaciones, la gente que trabaja en software libre suele hacerlo por muchas otras razones, que van desde la diversión a la mera retribución económica, que es posible debido a modelos de negocio sustentables.
Regulación
España
La Orden EDU/2341/2009, de 27 de agosto, por la que se crea el Centro Nacional de Desarrollo Curricular en Sistemas no Propietarios, tiene como finalidad el diseño, el desarrollo y la promoción de contenidos educativos digitales para colectivos educativos específicos, en el ámbito de las Tecnologías de la Información y la Comunicación, que se centra en promocionar y aplicar estrategias dirigidas a poner a disposición de los centros escolares recursos y contenidos digitales de calidad, desarrollados en software libre
GNU/Linux
GNU/Linux (Linux) es uno de los términos empleados para referirse al sistema operativo libre similar a Unix que utiliza el núcleo Linux y herramientas de sistema GNU. Su desarrollo es uno de los ejemplos más prominentes de software libre; todo el código fuente puede ser utilizado, modificado y redistribuido libremente por cualquiera bajo los términos de la GPL (Licencia Pública General de GNU) y otras licencias libres.
A pesar de que Linux sólo es el núcleo de este sistema operativo una parte significativa de la comunidad, así como muchos medios generales y especializados, prefieren utilizar dicho término. Para más información consulte la sección "Denominación GNU/Linux" o el artículo "Controversia por la denominación GNU/Linux".
Las variantes de este sistema se denominan distribuciones y su objetivo es ofrecer una edición que cumpla con las necesidades de determinado grupo de usuarios.
Algunas distribuciones son especialmente conocidas por su uso en servidores y supercomputadoras.[] No obstante, es posible instalar GNU/Linux en una amplia variedad de hardware como computadoras de escritorio y portátiles.
En el caso de computadoras de bolsillo, teléfonos móviles, dispositivos empotrados, videoconsolas y otros, puede darse el caso en que las partes de GNU se remplacen por alternativas más adecuadas. Para saber más sobre las arquitecturas soportadas, lea el artículo "Portabilidad del núcleo Linux y arquitecturas soportadas".
Etimología
El nombre GNU, GNU's Not Unix (GNU no es Unix), viene de las herramientas básicas de sistema operativo creadas por el proyecto GNU, iniciado por Richard Stallman en 1983 y mantenido por la FSF. El nombre Linux viene del núcleo Linux, inicialmente escrito por Linus Torvalds en 1991.
La contribución de GNU es la razón por la que existe controversia a la hora de utilizar Linux o GNU/Linux para referirse al sistema operativo formado por las herramientas de GNU y el núcleo Linux en su conjunto.
El proyecto GNU, iniciado en 1983 por Richard Stallman, tiene como objetivo el desarrollo de un sistema operativo Unix completo compuesto enteramente de software libre. La historia del núcleo Linux está fuertemente vinculada a la del proyecto GNU. En 1991 Linus Torvalds empezó a trabajar en un reemplazo no comercial para MINIX que más adelante acabaría siendo Linux.
Cuando la primera versión del núcleo Linux fue liberada el proyecto GNU ya había producido varios de los componentes fundamentales del sistema operativo, incluyendo un intérprete de comandos, una biblioteca C y un compilador, pero su núcleo Hurd no estaba lo suficientemente maduro como para completar el sistema operativo.
Entonces, el núcleo creado por Linus Torvalds, quien se encontraba por entonces estudiando en la Universidad de Helsinki, llenó el "espacio" final que había en el sistema operativo de GNU.
Aplicaciones
Distribución Ubuntu 8.04 con el escritorio GNOME 2.22 ejecutando las aplicaciones Mozilla Firefox, navegador web; emesene, cliente libre de la red WLM y gcalctool, programa de calculadora.
En entornos de escritorio, GNU/Linux ofrece una interfaz gráfica alternativa a la tradicional interfaz de línea de comandos de Unix. Existen en la actualidad numerosas aplicaciones gráficas que ofrecen la funcionalidad que está permitiendo que GNU/Linux se adapte como herramienta de escritorio.
Muchas distribuciones permiten el arranque del sistema directamente desde un CD/DVD (llamados LiveCD) sin modificar el disco duro del ordenador en el que se ejecuta. Para este tipo de distribuciones, en general, los archivos de imagen (archivos ISO) están disponibles en Internet para su descarga.
Otras posibilidades incluyen iniciar el arranque desde una red, desde un disco flexible o disquete o desde unidades dealmacenamiento USB.
Como sistema de programación
La colección de utilidades para la programación de GNU es con diferencia la familia de compiladores más utilizada en este sistema operativo. Tiene capacidad para compilar C, C++, Java, Ada, entre otros muchos lenguajes. Además soporta diversas arquitecturas mediante la compilación cruzada, lo que hace que sea un entorno adecuado para desarrollos heterogéneos.
Hay varios entornos de desarrollo integrados disponibles para GNU/Linux incluyendo, Anjuta, KDevelop, Ultimate++, Code::Blocks, NetBeans IDE y Eclipse. También existen editores extensibles como Emacs o Vim. GNU/Linux también dispone de capacidades para lenguajes de guión (script), aparte de los clásicos lenguajes de programación de shell, o el de procesado de textos por patrones y expresiones regulares llamado awk, la mayoría de las distribuciones tienen instalado Python, Perl, PHP y Ruby.
Mercado y apoyos
Con la adopción por numerosas empresas fabricantes, un buen número de computadoras se venden con distribuciones pre-instaladas, y GNU/Linux ha comenzado a tomar su lugar en el vasto mercado de las computadoras de escritorio.
Apoyo
Algunas de las empresas que colaboran en la difusión de este sistema operativo ya sea trabajando en el núcleo Linux, proporcionando soluciones de software o preinstalando el sistema operativo, son: Intel , Google, IBM, AMD, Sun Microsystems, Dell, Lenovo, Asus, Hewlett-Packard (HP), Silicon Graphics International (SGI), Renesas Technology, Fujitsu, Analog Devices, Freescale, VIA Technologies, Oracle, Novell y RedHat, entre otras.
El respaldo de compañías de software también está presente, ya que, entre otras aplicaciones, Nero, Java, Google Earth, Google Desktop, Adobe Reader, Adobe Flash, RealPlayer y Yahoo! Messenger están disponibles para GNU/Linux.
Mercado
Numerosos estudios cuantitativos sobre software de código abierto están orientados a tópicos como la cuota de mercado y la fiabilidad, muchos de estos estudios examinan específicamente a GNU/Linux. El mercado de GNU/Linux crece rápidamente, y los ingresos por software de servidores, escritorios, y empaquetados, que corren bajo GNU/Linux, se estima que llegarán a USD 35,7 miles de millones en 2008.
La creciente popularidad de GNU/Linux se debe, entre otras razones, a su estabilidad, al acceso al código fuente (lo que permite personalizar el funcionamiento y auditar la seguridad y privacidad de los datos tratados), a la independencia de proveedor, a la seguridad, a la rapidez con que incorpora los nuevos adelantos tecnológicos (IPv6, microprocesadores de 64 bits), a la escalabilidad (se pueden crear clusters de cientos de computadoras), a la activa comunidad de desarrollo que hay a su alrededor, a su interoperatibilidad y a la abundancia de documentación relativa a los procedimientos.
Hay varias empresas que comercializan soluciones basadas en GNU/Linux: IBM, Novell (SuSE), Red Hat (RHEL), Rxart, Canonical Ltd. (Ubuntu), así como miles de PYMES que ofrecen productos o servicios basados en esta tecnología.
Dentro del segmento de supercomputadoras el uso de este sistema asciende a más del 88% de las supercomputadoras más potentes del mundo, a junio de 2009, por su confiabilidad, seguridad y libertad para modificar el código. De acuerdo con TOP500.org, que lleva estadísticas sobre las 500 principales supercomputadoras del mundo: 443 usaban una distribución basada en GNU/Linux, 22 Unix, 30 SLES y otras mezclas y variantes de GNU/Linux y Unix y solo el 1% (5) usaban Windows.
GNU/Linux, además de liderar el mercado de servidores de Internet debido, entre otras cosas, a la gran cantidad de soluciones que tiene para este segmento, tiene un crecimiento progresivo en computadoras de escritorio y portátiles. Además, es el sistema base que se ha elegido para el proyecto OLPC: One Laptop Per Child.
Administración Pública
Hay una serie de administraciones públicas que han mostrado su apoyo al software libre, sea migrando total o parcialmente sus servidores y sistemas de escritorio, sea subvencionándolo. Como ejemplos se tiene a Alemania, Australia, Brasil, España, Chile, China, Cuba, México, Perú, República Dominicana, Uruguay o Venezuela.
Controversia y críticas
Denominación GNU/Linux
Parte de la comunidad y numerosos medios[ prefieren denominar a este sistema operativo como Linux, aunque GNU/Linux (con las variantes GNU con Linux y GNU+Linux) es la denominación defendida por el Proyecto GNU y la FSF junto con otros desarrolladores y usuarios para el sistema operativo que utiliza el núcleo Linux en conjunto con las aplicaciones de sistema creadas por el proyecto GNU y por muchos otros proyectos de software.
Desde 1984, Richard Stallman y muchos voluntarios están intentando crear un sistema operativo libre con un funcionamiento similar al UNIX, recreando todos los componentes necesarios para tener un sistema operativo funcional. A comienzos de los años 90, unos seis años desde el inicio del proyecto, GNU tenía muchas herramientas importantes listas, como editores de texto, compiladores, depuradores, intérpretes de comandos de ordenes etc, excepto por el componente central: el núcleo.
GNU tenía su propio proyecto de núcleo, llamado Hurd. Sin embargo, su desarrollo no continuó como se esperaba al aparecer el núcleo Linux. De esta forma se completaron los requisitos mínimos y surgió el sistema operativo GNU que utilizaba el núcleo Linux.
El principal argumento de los defensores de la denominación GNU/Linux es resolver la posible confusión que se puede dar entre el núcleo (Linux) y gran parte de las herramientas básicas del resto del sistema operativo (GNU). Además, también se espera que, con el uso del nombre GNU, se dé al proyecto GNU el reconocimiento por haber creado las herramientas de sistema imprescindibles para ser un sistema operativo compatible con UNIX, y se destaque la cualidad de estar compuesto sólo por software libre. La primera distribución que incluyó el GNU en su nombre fue Yggdrasyl en 1992, donde aparecía como Linux/GNU/X. La FSF denominó a este sistema "Linux" hasta al menos junio de 1994 y recién a partir de enero de 1995 empezó a llamarlo "GNU/Linux" (también GNU+Linux y lignux, términos que han caido en desuso a instancias del propio Salman).Algunas distribuciones apoyan esta denominación, e incluyen GNU/Linux en sus nombres, como Debian GNU/Linux o GNU/LinEx, mientras que otras, como Slackware, Gentoo o Ubuntu, eligen denominarse basadas en Linux.
En ocasiones, el proyecto KDE ha utilizado una tercera denominación: GNU/Linux/X para enfatizar los tres proyectos sobre los que se apoya su entorno de escritorio.
Programación
En informática, la programación es un proceso por el cual se escribe (en un lenguaje de programación), se prueba, se depura y se mantiene el código fuente de un programa informático. Dentro de la informática, los programas son los elementos que forman el software, que es el conjunto de las instrucciones que ejecuta el hardware de una computadora para realizar una tarea determinada. Por lo tanto, la programación es una de las principales áreas dentro de la informática.
Una computadora se diferencia de otras maquinas que procesan información por la capacidad de seguir un conjunto de instrucciones que pueden variar a gusto del usuario. Mientras que una calculadora siempre realiza las mismas tareas para las que fue diseñada originalmente sumar, restar, etc, en una computadora podemos realizar otras tareas totalmente diferentes con solo darle las instrucciones adecuadas, es decir, programandola.
Para el desarrollo de programas de cierta envergadura o complejos, con ciertas garantías de calidad, es conveniente seguir alguno de los modelos de desarrollo de software existentes, en donde la programación es sólo una de las etapas del proceso de desarrollo de software. Los modelos de desarrollo de software los aborda una disciplina específica del campo de la informática: la ingeniería del software.
Lenguajes de programación
Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debemos usar un lenguaje específico de ellas conocido como lenguaje máquina. Este lenguaje es muy fácil de entender para una máquina, pero excesivamente complicado para una persona. De hecho solamente consiste en cadenas interminables de números 1 y 0.
Para hacer el trabajo un poco más fácil los primeros operadores de computadoras decidieron reemplazar los 1 y 0 por palabras o letras provenientes del inglés; éste se conoce como lenguaje ensamblador. Por ejemplo, para sumar se usa la letra A de la palabra inglesa add (sumar). En realidad escribir en lenguaje ensamblador es basicamente igual que hacerlo en lenguaje máquina, pero las letras y palabras son más fáciles de recordar y entender que los números.
Pero a medida que la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba, se hizo necesario disponer de un método más adecuado para programarlas. Entonces, se crearon los lenguajes de alto nivel. Mientrás que una tarea tan sencilla como sumar dos números puede necesitar varias instrucciones en lenguaje ensamblador, en un lenguaje de alto nivel bastará con solo una.
Una vez que se terminó de escribir un programa en ensamblador o en un lenguaje de alto nivel es necesario compilarlo, es decir, transformarlo en lenguaje máquina.
Programas y algoritmos
Un algoritmo es una secuencia no ambigua, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) un algoritmo. Nótese que es la secuencia de instrucciones en sí (la ejecución) la que debe ser finita, no el número de pasos realizados.
Los programas suelen subdividirse en partes menores (módulos), de modo que la complejidad algorítmica de cada una de las partes sea menor que la del programa completo, lo cual ayuda al desarrollo del programa.
Según Niklaus Wirth, un programa está formado por algoritmos y estructura de datos.
Se han propuesto diversas técnicas de programación cuyo objetivo es mejorar tanto el proceso de creación de software como su mantenimiento. Entre ellas, se pueden mencionar las siguientes:
• programación estructurada
• programación modular
• programación orientada a objetos (POO)
• programación declarativa
Compilación
El programa escrito en un lenguaje de programación (comprensible por el ser humano, aunque se suelen corresponder con lenguajes formales descritos por gramáticas independientes del contexto) no puede ejecutarlo directamente una computadora. La opción más común es compilar el programa obteniendo un módulo objeto, aunque también puede ejecutarse a través de un intérprete informático.
El código fuente del programa se debe someter a un proceso de traducción para convertirse en lenguaje máquina, interpretable por el procesador. A este proceso se le llama compilación.
Normalmente la creación de un programa ejecutable (un típico.exe para Microsoft Windows o DOS) conlleva dos pasos. El primer paso se llama compilación (propiamente dicho) y traduce el código fuente escrito en un lenguaje de programación almacenado en un archivo a código en bajo nivel (normalmente en código objeto, no directamente a lenguaje máquina). El segundo paso se llama enlazado (del inglés link o linker), en el cual se enlaza el código de bajo nivel generado de todos los ficheros y subprogramas que se han mandado compilar y se añade el código de las funciones que hay en las bibliotecas del compilador para que el ejecutable pueda comunicarse directamente con el sistema operativo, traduciendo así finalmente el código objeto a código máquina, y generando un módulo ejecutable.
Estos dos pasos se pueden hacer por separado, almacenando el resultado de la fase de compilación en archivos objetos (un típico.obj para Microsoft Windows, DOS o para Unix); para enlazarlos en fases posteriores, o crear directamente el ejecutable; con lo que la fase de compilación se almacena sólo temporalmente. Un programa podría tener partes escritas en varios lenguajes (por ejemplo C, C++ y Asm), que se podrían compilar de forma independiente y luego enlazar juntas para formar un único módulo ejecutable.
Programación e ingeniería del software
Existe una tendencia a identificar el proceso de creación de un programa informático con la programación, que es cierta cuando se trata de programas pequeños para uso personal, y que dista de la realidad cuando se trata de grandes proyectos.
El proceso de creación de software, desde el punto de vista de la ingeniería, incluye los siguientes pasos:
1. Reconocer la necesidad de un programa para solucionar un problema o identificar la posibilidad de automatización de una tarea.
2. Recoger los requisitos del programa. Debe quedar claro qué es lo que debe hacer el programa y para qué se necesita.
3. Realizar el análisis de los requisitos del programa. Debe quedar claro cómo debe realizar el programa las cosas que debe hacer. Las pruebas que comprueben la validez del programa se pueden especificar en esta fase.
4. Diseñar la arquitectura del programa. Se debe descomponer el programa en partes de complejidad abordable.
5. Implementar el programa. Consiste en realizar un diseño detallado, especificando completamente todo el funcionamiento del programa, tras lo cual la codificación debería resultar inmediata.
6. Implantar (instalar) el programa. Consiste en poner el programa en funcionamiento junto con los componentes que pueda necesitar (bases de datos, redes de comunicaciones, etc.).
La ingeniería del software se centra en los pasos de planificación y diseño del programa, mientras que antiguamente (programación artesanal) la realización de un programa consistía únicamente en escribir el código.
Referencias históricas
La primera programadora de computadora conocida fue Ada Lovelace, hija de Anabella Milbanke Byron y Lord Byron. Anabella introdujo en las matemáticas a Ada quien, después de conocer a Charles Babbage, tradujo y amplió una descripción de su máquina analítica. Incluso aunque Babbage nunca completó la construcción de cualquiera de sus máquinas, el trabajo que Ada realizó con éstas le hizo ganarse el título de primera programadora de computadoras del mundo. El nombre del lenguaje de programación Ada fue escogido como homenaje a esta programadora.
No olvidemos que este proceso está aplicado a todos los métodos científicos que actualmente se practican.
Objetivos de la programación
La programación debe perseguir la obtención de programas de calidad. Para ello se establece una serie de factores que determinan la calidad de un programa. Algunos de los factores de calidad más importantes son los siguientes:
Corrección. Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las fases previas a su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy importante especificar claramente qué debe hacer el programa antes de desarrollarlo y, una vez acabado, compararlo con lo que realmente hace.
Claridad. Es muy importante que el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar así su desarrollo y posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura sea sencilla y coherente, así como cuidar el estilo en la edición; de esta forma se ve facilitado el trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en las fases posteriores de corrección de errores, ampliaciones, modificaciones, etc. Fases que pueden ser realizadas incluso por otro programador, con lo cual la claridad es aún más necesaria para que otros programadores puedan continuar el trabajo fácilmente. Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte ASCII para delimitar secciones de código. Otros, por diversión o para impedir un análisis cómodo a otros programadores, recurren al uso de código ofuscado. Eficiencia. Se trata de que el programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es decir, que sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos que utiliza. Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele hacer referencia al tiempo que tarda en realizar la tarea para la que ha sido creado y a la cantidad de memoria que necesita, pero hay otros recursos que también pueden ser de consideración al obtener la eficiencia de un programa, dependiendo de su naturaleza (espacio en disco que utiliza, tráfico de red que genera, etc.). Portabilidad. Un programa es portable cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una plataforma, ya sea hardware o software, diferente a aquélla en la que se elaboró. La portabilidad es una característica muy deseable para un programa, ya que permite, por ejemplo, a un programa que se ha desarrollado para sistemas GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas operativos Windows. Esto permite que el programa pueda llegar a más usuarios más fácil

TERMINALES DE COMPUTADORAS

2010-01-28T23:19:00.001-04:30

TERMINALES DE COMPUTADORAS
Las primeras terminales de usuario conectadas con computadoras eran generalmente los teleimpresores electromecánicos (equipos teleescritores), por ejemplo el teletipo del modelo 33. Sin embargo éstos eran demasiado lentos para la mayoría de las aplicaciones de producción. En los años 70, muchas compañías en la industria informática pensaron que un terminal comprable de entrada de datos de video podría suplantar las tarjetas perforadas ubicuas y permitir las nuevas aplicaciones para las computadoras que serían más interactivas. El problema era que la cantidad de memoria necesaria para almacenar la información en una página de texto era comparable a la memoria en las minicomputadoras del extremo inferior entonces funcionando. Exhibir la información a las velocidades video también consistía en un verdadero desafío. Una compañía anunció planes para construir una terminal de video por 15.000 $ y consiguió una reserva grande de pedidos, pero quebró cuando sus planes de ingeniería, que incluían fabricar sus propios ICs, demostraron ser demasiado ambiciosos. Otro acercamiento implicó el uso del tubo de almacenaje, una CRT especializada desarrollada por Tektronix que conservó la información escrita en él sin la necesidad de restaurar.
Un terminal Tele video 925 en modo texto ASCII construido sobre 1982
Las primeras exhibiciones de video por computador fueron apodadas los “equipos teleescritores del cristal” y utilizaron a veces las puertas individuales de la lógica, sin la CPU. Una de las motivaciones para el desarrollo del microprocesador era simplificar y reducir la electrónica requerida en un terminal. La mayoría de los terminales fueron conectados con los ordenadores centrales y tenían a menudo una pantalla verde o ambarina. Los terminales se comunican típicamente con la computadora vía una línea serial, usando a menudo la interfaz en serie RS-232. Los sistemas de IBM se comunicaron sobre un cable coaxial usando el protocolo de la SNA de IBM.
Más adelante, los terminales inteligentes supuestos fueron introducidos, por ejemplo los VT52 y el VT100 hechos por DEC, que todavía se emulan extensamente en software. Éstos fueron llamados “inteligentes” porque tenían la capacidad de interpretar secuencias de escape para colocar el cursor y para controlar la exhibición. Los tipos notables de terminal no-VT100 incluyen IBM 3270, los varios modelos de Wyse (que Wyse 60 eran los que mejor se vendían, muchos siguen funcionando), y el Tektronix 4014, pero a finales de los años 70 había docenas de fabricantes de terminales, muchos de los cuales tenían secuencias incompatibles de comandos. En los años 70 y los años 80, los fabricantes más comunes eran DEC, Wyse, Tele video, IBM, Lear-Siegler y brezo.
Mientras que las primeras PC de IBM tenían solo pantallas de color verde, éstos no eran terminales. La pantalla de una PC no contuvo ningún hardware de generación de carácter; todas las señales video y formato video se generaban por la tarjeta de exhibición video en la PC. Con software terminal conveniente las PC podían, sin embargo, emular un terminal, si estuvieron conectadas con un ordenador central. Los ordenadores personales por microprocesador redujeron eventual la demanda del mercado para los terminales. Hoy, la mayoría de los clientes del telnet de la PC proporcionan la emulación de la DEC más común VT100 del terminal.
Terminales gráficos
La mayoría de los terminales GUI-se hoy basan, y pueden demostrar un cuadro en la pantalla. Un cliente gráfico utiliza típicamente un protocolo como RDP para el Microsoft Windows, o X11 para los Unix-terminales. La anchura de banda necesitada depende del protocolo usado, de la resolución, y de la profundidad de color.
Los terminales gráficos han substituido en gran parte el texto y han conducido al interés renovado en clientes finos.
El sistema de visualización X11 para Unix se construye alrededor de una arquitectura de servidor/de cliente, y era una de las primeras posibilidades de transportar usos gráficos sobre una red, o más adelante, el Internet.
Contemporáneo.
Desde el advenimiento y la popularización subsecuente del ordenador personal, pocos terminales genuinos del hardware se utilizan para interconectar con las computadoras. Usando el monitor y el teclado, los sistemas operativos modernos tienen gusto de Linux y los derivados del DEB ofrecen las consolas virtuales, que son sobre todo independientes del hardware usado.
Al usar un interfaz utilizador gráfico (o el GUI) como el sistema de la ventana de X, su exhibición es ocupada típicamente por una colección de ventanas asociadas a varios usos, más bien que una sola corriente del texto se asoció a un solo proceso. En este caso, uno puede utilizar una terminal emulador dentro del ambiente del windowing. Este arreglo permite terminal-como la interacción con la computadora (para funcionar una línea de comando intérprete, por ejemplo) sin la necesidad de un dispositivo terminal físico.
Discusión técnica.
Para su uso, la manera más simple de utilizar un terminal es escribir y leer simplemente secuencias de texto y desde ella secuencialmente. Se enrolla el texto de la salida, de modo que solamente las líneas pasadas de n sean visibles. Se protege el texto de entrada hasta que se presiona la llave de insertar, así que el uso recibe una secuencia lista del texto. En este modo, el uso necesita no saber mucho sobre el terminal.
Para muchos usos interactivos esto no es suficiente. Uno de los realces comunes es línea de comando el corregir (asistido con las bibliotecas tales como readline); también puede dar el acceso a la historia del comando. Esto es muy provechoso para las varias cáscaras interactivas.
Aún más interactividad avanzada se proporciona usos de plena pantalla. Esos usos controlan totalmente la disposición de pantalla; también responden a llave-presionar inmediatamente. Este modo es muy útil para los editores de textos, los encargados del archivo y los browsers de la tela. Además, tales programas controlan el color y el brillo del texto en la pantalla, y lo adornan con la raya, el cekntelleo y caracteres especiales (e.g. caracteres de dibujo de la caja).
Para alcanzar todo esto, el uso debe ocuparse no sólo de las secuencias de texto llanas, pero también de los caracteres de control y de las semencias de escape, que permiten mover el cursor a una posición arbitraria, a las porciones claras de la pantalla, colores del cambio y para exhibir caracteres especiales y también para responder a las llaves de funcionamiento.
El gran problema que tiene esto es que hay diversos terminales y emuladores de terminales, cada uno con su propio sistema de secuencias de escape. Para superar esto, se han creado, bibliotecas especiales junto con bases de datos terminales de la descripción, tales como termcap y terminfo. Desafortunadamente, las bibliotecas, las bases de datos y los emuladores de terminales son demasiado a menudo como pequeños cochecitos, así que no es inusual ver la exhibición imperfecta o mutilada de caracteres o teclas funcionales que no trabajan. Es necesario corregir a mano la definición de terminfo para hacer que un emulador de terminal trabaje bien. Uno de los más usados aunque ya obsoleto es xterm.
Todo esto ha conducido a poca utilidad de muchos usos del text-mode excepto cuando en la consola o en xterm.
Estos últimos años, la conmutación general de usuarios al GUI ha disminuido la atención prestada a las bibliotecas de terminal-dirección y a la emulación terminal, y casi atascada los esfuerzos el eliminar errores.
Intérprete de comandos
Servidor terminal
IBM 3270 Terminal corporativo clásico para formularios
HP 2640 terminal basado en microprocesador que combina ASCII serial con formularios en modo bloque y teclas de función etiquetadas.
Tektronix 4014 terminal de gráficos vectoriales
VT100 clásico terminal ASCII ANSI estándar
Terminal tonta terminal de ordenador con limitada funcionalidad
Terminal de texto para el concepto general de la interface serial
Emulador de terminal por un programa de ordenador que reemplaza al terminal físico
Consola virtual para el concepto que permite múltiples terminales en un solo hardware
Consola de sistema para un dispositivo de salida para los mensajes de administración del sistema
Remoto Job Entre (RJE) un terminal usado para enviar trabajos remotos, control e impresión.
HASP Un prominente terminal RJE de IBM
IBM 2780 Un prominente terminal RJE
IBM 3780 Un prominente terminal RJE
TV Typewriter Un muy simple terminal casero usad en los primeros