Los sistemas operativos (OS) están en casi todo lo que usamos en nuestro día a día: no sólo teléfonos y computadoras, sino autos, cajeros automáticos, aviones, televisores, electrodomésticos, consolas de videojuegos. La lista podría llenar varias páginas y, en la actualidad, por más pequeño que sea un dispositivo, es muy factible que funcione con uno. Pero a pesar de su omnipresencia, el usuario promedio ya no tiene en su cabeza el concepto, como sí ocurría hace cuatro décadas.
Un sistema operativo se puede pensar como un “programa de programas”, el software que actúa como intermediario entre el hardware de una computadora y las aplicaciones que usamos. Administra los recursos del sistema (procesador, memoria, almacenamiento, conexión de red) y ofrece servicios para que los programas se ejecuten de manera correcta. Windows, iOS y Android son los más conocidos, pero el mundo de los sistemas no se agota ahí.
“Cuando cualquier tecnología alcanza un nivel de madurez suficiente, los diseñadores y los usuarios se convierten en grupos separados. Cuando salieron los autos en 1900, si comprabas uno, tenías que saber cómo mantenerlo y repararlo. Lo mismo ocurría con las primeras radios. En algún momento, las cosas se especializan y los usuarios de una tecnología no necesitan entenderla para usarla. Los conductores de autos no necesitan saber cómo funciona una transmisión, pero los estudiantes de ingeniería automotriz, sí”, explica a Clarín Andrew S. Tanenbaum, científico computacional, una de las figuras centrales en la enseñanza de la informática.
Si durante los 80 IBM dominó el mercado, los 70 estuvieron atravesados por la experimentación: Unix y BSD sentaron las bases para que Tanenbaum desarrollara MINIX, un sistema operativo gratuito y con código abierto para fines educativos, pensado para que los estudiantes pudieran estudiarlo y experimentar con él. Los libros de Tanenbaum son considerados una biblia de la informática. Sistemas Operativos: Diseño e Implementación, publicado en 1987, analiza estos conceptos fundacionales.
MINIX fue la base que inspiró a un joven finlandés, Linus Torvalds, para crear Linux, el núcleo de una gran cantidad de distribuciones de sistemas operativos muy usados en la actualidad en todo el mundo (sobre todo en entornos empresariales). Y porque Tanenbaum publicó el código fuente completo, de manera libre y gratuita, inspiró a toda una generación en la filosofía del código abierto (open-source).
La historia de los sistemas, la seguridad, la estabilidad de Windows, la filosofía del software libre y la polémica por «el kernel modular o monolítico», conocido como el Debate Tanenbaum-Torvalds: a sus 81 años, discute con pasión sobre estos problemas que son clave para entender y mejorar los sistemas que usamos.
Habló con Clarín, antes de su charla en Nerdearla, una de las conferencias de tecnología más importantes de América Latina, que tendrá lugar en el Centro Cultural Konex (CABA) entre el 23 y el 27 de septiembre.
MINIX, Linux y el debate por el “kernel”
Linus Torvalds y Andrew S. Tanenbaum, creadores de Linux y MINIX. Foto: Archivo─¿Cómo explicarías MINIX hoy, a casi 40 años ? ¿Por qué fue importante?
─Cuando [el OS] Unix fue liberado a las universidades (V6), el profesor John Lions escribió un cuadernillo describiéndolo, línea por línea. Mucha gente, yo incluido, enseñaba cursos de sistemas operativos con ese sistema operativo. Pero en 1979, una licencia prohibía usar y enseñar con Unix. Entonces decidí escribir mi propia versión de la V7, junto con un libro para que los estudiantes pudieran aprender sobre sistemas operativos.
─O sea que la educación fue clave en tu desarrollo de MINIX.
─Claro, porque esto hizo posible que los estudiantes aprendieran sobre un sistema operativo real y pudieran experimentar con él. Más tarde, uno de los estudiantes, un finlandés llamado Linus Torvalds, aprendió sobre sistemas operativos estudiando MINIX. Lo usó como modelo y plataforma y desarrolló su propia versión sobre él: Linux. Un número de ideas y características fueron tomadas de MINIX al principio. Si no hubiera existido, Linus hubiese escrito un sistema operativo por su cuenta. En su lugar, fue estudiar el código de MINIX y mi libro lo que le dio el conocimiento que necesitaba.
─En ese entonces, los sistemas operativos eran vistos como complejos y cerrados. ¿Qué tan radical fue la idea de liberar el código fuente completo de MINIX con fines educativos?
─Fue algo radical para un sistema operativo, sí, pero ya había mucho software open-source antes de MINIX. Ni siquiera fue nuestro primer intento. Escribimos un compilador de Pascal open-source y lo liberamos mucho antes de MINIX. También estaba “emacs” [editor de texto] y otro software de GNU. En realidad, toda esta filosofía del código abierto se remonta a la década de 1950 y FORTRAN en mainframes.
El login prompt de MINIX 3.3.0. Imagen: Wikimedia Commons─En 1992 tuviste una fuerte discusión con Linus Torvalds por el núcleo de los sistemas operativos, o “kernel”. Vos decías que tenían que ser más pequeños y modulares, Linus, uno sólo y “monolítico”. ¿Dónde quedó ese debate hoy?
─El problema no era exactamente microkernels vs. sistemas monolíticos. Era sobre sistemas construidos a partir de pequeñas partes modulares que interactúan a través de interfaces bien definidas vs. enormes platos de spaghetti donde todo toca todo y nadie lo entiende. A modo de ejemplo: si tenés las actualizaciones automáticas activadas en tu teléfono o computadora, desactivalas. Dos semanas después fijate cuántas apps necesitan actualizarse por correcciones de bugs [errores]. Probablemente sean todas.
─¿Por qué sucede esto?
─Bueno, el software está lleno de bugs porque la mayor parte se escribe como una única unidad gigantesca y, pasado cierto punto, nadie sabe cómo funciona. En consecuencia, cada cambio (incluidas las correcciones de bugs) introduce más bugs. Por eso ningún software es seguro. Los hackers patrocinados por estados han penetrado infraestructuras críticas en más de 80 países porque el software clave, especialmente Windows, pierde datos como un colador.
─¿Qué se gana con esta idea tuya de hacer al núcleo del sistema modular, en lugar de monolítico?
─El software modular, como MINIX, es mucho más tolerante a fallas que los sistemas monolíticos. Imaginate que tenés un problema serio en el driver de audio en Linux o Windows. Eso te puede llevar a una caída del sistema completo, o a un agujero de seguridad, y eso es porque esos procesos corren en el kernel (núcleo). En un sistema modular como MINIX, lo peor que puede hacer un bug en el driver de audio es generar sonidos raros o ningún sonido. No puede acceder al disco ni a la red, así que el potencial de daño real es mucho menor.
─¿Y quién tenía razón en el debate?
─Creo que la historia ha demostrado que escribir cada programa como un enorme plato de spaghetti es más fácil que modularizarlo (y probablemente un poco más rápido), pero esto lleva a un flujo interminable de agujeros de seguridad y correcciones de bugs, cada una de las cuales introduce más bugs, y hace que todos los sistemas sean hackeables. En este sentido, Linux ganó porque casi todos los sistemas son monolíticos. Pero dado lo inseguro que es todo, ¿eso es realmente una “victoria”? Quizás habría sido mejor hacer todo modular y un poco más lento, pero mucho más seguro.
La filosofía del código abierto y la seguridad de los sistemas
Andrew S. Tanenbaum, científico computacional, creador de MINIX. Foto: Archivo─Los smartphones modernos usan núcleos de software libre, como Android, que es un sistema operativo basado en Linux. ¿Ves esto como la victoria definitiva del open source, o una forma más en que las grandes tecnológicas se lo apropian para su negocio?
─No hay victorias definitivas en el software. Siempre está evolucionando. Aunque Android corre sobre Linux y iOS corre sobre 4.4BSD, las capas superiores son propietarias. Creo que las empresas seguirán usando software open source cuando les ahorre el esfuerzo de recrearlo.
─Los kernels de Linux, BSD y otros sistemas open source siguen evolucionando y son mantenidos por la comunidad. ¿Cómo explicarías este fenómeno a una audiencia acostumbrada a sistemas operativos corporativos como Windows o macOS, que los mantienen grandes corporaciones?
─El software es una industria extraña porque todo el trabajo está en desarrollarlo, pero distribuirlo no cuesta nada. Diseñar un avión nuevo cuesta más de 1.000 millones de dólares, pero aunque los desarrolladores publicaran los planos como open-source, nadie construiría su propio avión. El software es diferente. Hay “amateurs” que, muchas veces, tienen mejores ideas que las empresas y luego escriben su propio software. Algunos de ellos forman empresas para venderlo, pero otros tienen un espíritu más público y lo liberan como open source. El software se parece más a la investigación científica: los científicos descubren cosas nuevas y publican artículos en revistas sobre sus hallazgos para que otros puedan usarlos. Esto es análogo al open-ource.
─Hace algunos años se reveló que Intel usaba MINIX en su Management Engine, un subsistema que corre en millones de CPUs sin conocimiento del usuario. ¿Cómo te sentiste con eso y qué dice sobre la transparencia en la computación moderna?
─Sí, hace años, Intel vino a nosotros y preguntó: “¿Pueden hacerlo más pequeño, es decir, que use menos RAM?” No quisieron explicar por qué. Supuse que era para un chip de red o un chip gráfico o alguno de los muchos otros chips que fabrican. Parecía una buena idea, así que lo hicimos más modular. Si no necesitabas un sistema de archivos para alguna aplicación embebida, podías establecer una variable y el sistema de archivos no se incluía. Lo mismo para muchas otras funciones. De esta manera podías incluir solo las partes que necesitabas y obtener un sistema hecho a medida.
─Pero luego viste que lo usaron con fines comerciales.
─Cuando salieron las noticias sobre el IME, me sorprendí como todos. Más tarde supe que los ingenieros de Intel habían examinado docenas de sistemas operativos pequeños y decidieron que MINIX era el mejor, incluso mejor que uno que ellos mismos poseían. Supongo que eso es una especie de elogio o reconocimiento. Mi conclusión es que casi ningún software comercial es transparente. ¿Alguien sabe lo que realmente hacen Facebook, Instagram, TikTok o incluso Photoshop ahí adentro?
Apple, Microsoft, Linux, tres gigantes de los sistemas operativos. Foto: Shutterstock─¿Cuál es el rol del open-source en el ecosistema actual?
─Sigue siendo importante. Hay mucho software open-source disponible, incluyendo compiladores para muchos lenguajes (C, Python, etc.) y muchas aplicaciones open source. El número de paquetes en el repositorio de paquetes de la mayoría de las distribuciones Linux supera los 50.000.
─La seguridad se convirtió en una de las principales preocupaciones en la informática. ¿Cómo creés que la arquitectura de los sistemas operativos va a influir en la seguridad en la próxima década?
─Tiene que ser al revés. Los sistemas operativos masivos que nadie entiende son inherentemente inseguros. Windows tiene ahora mucho más de 100 millones de líneas de código en múltiples lenguajes (C, C++, C#). Windows está lleno de errores porque ni Microsoft lo entiende de manera completa. Nadie en Microsoft entiende siquiera el 10% de Windows. Cuando un programador de la compañía cambia alguna parte, es imposible que esa persona entienda los efectos que ese cambio tendrá en el sistema en su conjunto. Por eso está lleno de bugs y hay nuevos parches cada semana. Y los parches introducen nuevos agujeros de seguridad… y así sigue para siempre hasta que todo colapsa.
