Cronograma Introdução ao Sistema Operacional Linux

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1 Cronograma Introdução ao Sistema Operacional Linux?? Distribuições? Linux Hoje? Características do Linux Marcelo Cohen João Batista Oliveira?? Serviços de Rede e Segurança? Interface Gráfica? Demonstrações!? Afinal, vale a pena?? Conclusão 2 Origens do Linux? O ano é 1991? Principal sistema operacional usado em computadores pessoais: MS-DOS? Alternativas?? Apple Macintosh - muito caro para o consumidor? UNIX - somente difundido em centros acadêmicos e ainda mais caro 3 4? Andrew Tanenbaum, professor? Cria um sistema operacional simplificado, denominado MINIX? Forma de mostrar aos seus alunos o funcionamento interno de um sistema operacional? Projetado para executar em processadores 8086? Mas o MINIX não era um sistema operacional revolucionário...? Qual era a vantagem?? Código-fonte era disponível!? linhas de código em linguagem C e assembly? Publicado no seu livro Operating Systems? Milhares de estudantes em todo o mundo puderam, pela primeira vez, entender realmente como funcionava um sistema operacional de verdade 5 6 1

2 ? Linus Benedict Torvalds, estudante finlandês de 21 anos? 25 de Agosto de 1991: Linus divulga uma mensagem, dizendo que está desenvolvendo um novo sistema operacional, inspirado no MINIX? Aproximadamente linhas de código? O retorno da comunidade foi enorme!? Resultado: o projeto continuou sendo desenvolvido? Linus chamou o seu projeto de... Linux!? Linux é o núcleo do sistema (kernel) - programa que serve para controlar o funcionamento dos dispositivos e do computador? Demais programas utilitários (shell, editores, compiladores) foram emprestados do projeto GNU? GNU: GNU is Not Unix - projeto criado por Richard Stallman? Criação de um sistema completo, sob uma licença livre (GPL) e independente de qualquer tipo de UNIX? Permite a distribuição do código-fonte e do programa livremente. Também permite a alteração, sob algumas condições 7 8? 1992? 1000 usuários? Suporte ao compilador gcc? linhas de código? 1994? usuários? Suporte a redes? Colaboração de centenas de programadores espalhados pelo mundo? linhas de código? 1996? 1,5 milhões de usuários? Roda em máquinas Alpha e Sparc? Suporta múltiplos processadores? linhas de código 9 10? 1997? 3,5 milhões de usuários? Explosão do sistema? Surgem publicações especializadas em Linux? Uma versão nova a cada semana? 1998? 7,5 milhões de usuários? Versões de programas já consagrados são criadas para o Linux? Word Perfect (editor de textos)? Oracle (banco de dados) - início de 1999? Milhares de programadores estão envolvidos no desenvolvimento do sistema? linhas de código? Linux é popularizado entre provedores Internet? Conectiva lança distribuição brasileira, baseada no RedHat? 1,5 milhões de linhas de código

3 Distribuições Distribuições? Empresas perceberam o valor comercial do Linux? Juntaram diversos programas em um formato que pudesse ser distribuído, instalado e utilizado facilmente (pacotes)? Oferecem suporte técnico aos usuários, manuais de instalação, operação, etc? Resultado para a empresa: $$$? Resultado para a comunidade: Linux difundiu-se ainda mais rapidamente? Hoje existem diversas distribuições populares:? Red Hat, Mandrake, Conectiva (comerciais)? Debian, Slackware (não comerciais)? Outras: SuSE, TurboLinux, YellowDog, etc.? Pacotes são armazenados em um formato especial, para possibilitar compatibilidade entre as distribuições? RPM (Red Hat e similares)? DEB (Debian e similares)? TGZ (Slackware e similares) Linux Hoje Linux Hoje? Sistema Operacional moderno e aberto (GPL), baseado em padrões UNIX? Resultado da colaboração de milhares de usuários em todo o mundo, se comunicando quase exclusivamente via Internet? Grande vantagem: quando surge um hardware novo, o Linux é geralmente o primeiro sistema a suportá-lo, graças à comunidade de usuários e programadores? Roda nos mais variados tipos de máquinas e arquiteturas Linux em Computadores Linux em PDAs? IBM PCs e compatíveis, Macs, Estações Silicon Graphics, servidores IBM de grande porte (S/390), etc? PDA Zaurus (Sharp)

4 Linux em Clusters Linux em Robôs? Cluster HP - vários computadores que funcionam como uma máquina de processamento paralelo (supercomputador) 19? Isamu - Robô japonês utilizando Linux como sistema operacional 20 Linux em... Automóveis? Linux em... Relógios???? Dodge Super8 Hemi - 4 computadores em rede, rodando Linux? IBM e Citizen, protótipo de relógio rodando... Linux! Características do Linux Características do Linux? Requisitos Mínimos? Multiusuário? Multitarefa? Multiprocessado? Sistemas de Arquivos? Estrutura de Diretórios? Particionamento

5 Requisitos Mínimos Multiusuário? Hardware? 386SX/16 MHz Terminal? 1 Mb RAM e floppy disk? O que é um sistema monousuário?? Somente uma pessoa pode usar o computador de cada vez? Exemplos: DOS, Windows 95/98/Me? Para ser realmente útil? 486/Pentium? 16 Mb RAM? 500 Mb a 1 Gb de HD? Linux é multiusuário? Tipos de usuários? Administrador (root)? Usuários comuns? Acesso simultâneo? Mesma máquina? Acesso remoto (via rede) Multiusuário Multitarefa? Várias pessoas podem utilizar o computador, e cada uma deve ter acesso restrito aos recursos? Cada usuário tem uma identificação no sistema, associado a um username? Para acessar a máquina, o usuário possui uma senha? Proteção individual, e do sistema como um todo? Usuários comuns não podem alterar configurações do sistema, remover arquivos essenciais, etc? Várias aplicações executam ao mesmo tempo (dividem o tempo da CPU) João Servidor Juca Máquina Remota Multiprocessado Sistemas de Arquivos? Se houver mais de um processador? Multiprocessamento simétrico: carga é distribuída igualmente entre todos? Processos podem executar em paralelo? Restrição: somente um processador executa código do kernel de cada vez? O que é?? Como as informações são organizadas nos discos? Linux suporta diversos sistemas de arquivos? Internamente:? Kernel esconde detalhes de implementação...?...e gerencia os diversos sistemas de arquivos através de uma camada de abstração? VFS (virtual file system)? Suporta sistemas FAT/FAT32 (DOS/Windows), Minix, NTFS (NT/2000/XP - somente leitura), ISO 9660 (CD-ROM), entre muitos outros

6 Sistemas de Arquivos? Sistema de arquivos padrão: Ext2? Alta performance? Atributos diversos e permissões de acesso? Sistemas de arquivos novos: ReiserFS, Ext3? Suportam journaling? Se uma operação de disco for interrompida antes do final, ela pode ser desfeita completamente? Por exemplo, na falta de energia o sistema consegue reinicializar sem precisar verificar demoradamente o sistema de arquivos? Característica fundamental em sistemas de alta disponibilidade, com discos locais ou compartilhados Estrutura de diretórios? Disco é organizado em diretórios, contendo? arquivos? outros diretórios? Principal característica: tudo é arquivo!? Diretórios? / - diretório raiz?. - diretório corrente?.. - diretório superior (pai)? Todos os arquivos estão sob o diretório / Estrutura de diretórios Estrutura de diretórios? Não existem unidades como A:, C:, D:? Conceito de montagem? Dispositivos são montados em algum local do sistema de arquivos? Geralmente em /mnt/...? CD-ROM costuma ser montado em /mnt/cdrom? Disco flexível em /mnt/fd0? Pode-se inclusive montar dispositivos remotos (via rede)? Principais diretórios em um sistema Linux:? /bin, /usr/bin - programas do sistema? /dev - arquivos especiais para acessar os dispositivos de hardware (todos)? /etc - arquivos de configuração? /home - áreas de usuários? /lib, /usr/lib - bibliotecas compartilhadas? /mnt - dispositivos montados (geralmente remov íveis)? /proc - oferece acesso direto às informações do kernel (sistema de arquivos virtual)? /tmp - arquivos temporários Estrutura de diretórios Particionamento? Por que particionar?? Sistemas de arquivos são diferentes? Windows usa FAT, FAT32 ou NTFS? Exemplo: /dev/hda é o disco rígido primário (C:), /dev/fd0 é o disco flexível (A:)? Linux usa ext2, ext3, reiser ou outros? Particionamento garante que um não vai interferir com o outro? Linux exige pelo menos duas partições? Sistema de arquivos principal? Swap (área de troca)

7 Particionamento Arquitetura do Sistema? Exemplo (usando Partition Manager) 37 38? Kernel? Núcleo do sistema? Gerencia:? Dispositivos de hardware? Dispositivos de E/S? Estrutura do sistema de arquivos? Memória? Processos? Atualmente: versão 2.4.x? Versão experimental (instável): 2.5.x? Kernel hoje é modular? módulos são programas que gerenciam dispositivos ou serviços diversos (sistemas de arquivo, protocolos, etc)? módulos podem ser carregados e descarregados dinamicamente, sem reinicializar o sistema? exemplos: placas de rede, placas de som, ZIP drives, scanners, etc? para o kernel suportar novos dispositivos, basta alguém escrever um novo módulo? Próxima versão estável: ? Bibliotecas do Sistema? Oferecem funções pré-definidas através das quais as aplicações interagem com o kernel? Servem para implementar a maior parte da funcionalidade do SO que não exige privilégios de kernel? São compartilhadas, pois múltiplos processos podem usar a mesma biblioteca simultaneamente? Geralmente estão nos diretórios:? /usr/lib? /lib? arquivos.so - shared object? Shell? Programa que faz a comunicação entre o usuário e o kernel ou outros programas do sistema? Função:? Interpretar comandos do usuário? Interpretar scripts? Diversos tipos:? sh, csh, bash, ksh, tcsh...? Interface Gráfica? X-Windows

8 ? Utilitários ou aplicativos? Programas que tornam útil o sistema operacional? Compiladores? Editores de texto? Planilhas? Editores gráficos? Gerenciadores de bancos de dados?... X-Windows Aplicações Bibliotecas do Sistema (compartilhadas) Kernel Módulos do Kernel Shell 43 Hardware 44 Serviços de rede? Rede bem configurada = maior segurança Serviços de Rede e Segurança? Serviços NFS Servidor Telnet Servidor DNS Proxy Samba Ftp Servidor páginas html Firewall Segurança no Linux? Sistema de permissões? Poucos vírus? Política de senhas? Usuários devem ser orientados? Software Livre? Em geral, têm-se acesso ao código-fonte e podese ver se há algo suspeito...? Clientes de ? Seguros, vírus de script não rodam? Firewall? Evita invasões e roubo de informações 47 Interface Gráfica 48 8

9 Interface Gráfica O que é o X-Windows?? O que é o X-Windows?? O que o X-Windows não é? O que é Cliente-Servidor?? Servidores X, Clientes X? Gerenciadores de Janelas? É um sistema que oferece as funções mais simples necessárias para suportar interfaces gráficas? Operações de janelas? Operações de desenho? Interação com o usuário? Composto por alguns programas e dúzias de bibliotecas compartilhadas? X-Windows é? Independente de fabricante? Independente de SO? Independente de dispositivo? Arquitetura Cliente-Servidor O que o X-Windows não é O que é Cliente-Servidor?? Não cria nem força uma aparência padrão? Não define o gerenciamento de janelas? Quem faz isso então?? O processamento é dividido entre dois processos separados? Cliente? Servidor? Gerenciadores de Janelas? A divisão do trabalho não é necessariamente igual? Clientes solicitam serviços? Servidores realizam o serviço solicitado pelos clientes? Geralmente, um servidor é utilizado por diversos clientes Exemplo: Banco de Dados Servidores X, Clientes X? Em um banco de dados tradicional, os clientes submetem requisições a um servidor, que processa e retorna resultados? O Servidor X é um programa que? Permite a criação e manipulação de janelas? Produz texto e gráficos? Gerencia dispositivos de E/S como mouse, teclado e tela? Uma aplicação que usa as facilidades oferecidas pelo servidor X é chamada de cliente

10 Servidores X, Clientes X? Vários clientes podem ser conectar a um único servidor e qualquer cliente pode se conectar a diversos servidores Gerenciadores de Janelas? Já que o servidor X só fornece as funções básicas de tela...? Quem efetivamente gerencia as janelas?? Um Gerenciador de Janelas, obviamente? Window Manager? Programa que executa sobre o servidor X, capaz de oferecer uma interface amigável ao usuário e diversos recursos de sistemas baseados em janelas? Exemplos: FVWM, IceWM, KDE, Gnome, Enlightenment? Alguns window managers são ambientes completos (desktop environments), como KDE e Gnome? Oferecem uma variedade enorme de ambientes para o seu Linux! 56 Demonstração! Afinal, vale a pena? Afinal, vale a pena? Afinal, vale a pena?? Prós em relação ao Windows...? Sistema e maior parte dos aplicativos são gratuitos? Várias interfaces gráficas? Bastante flexível (Palm-top - servidor)? Estável? Documentação extensa e detalhada (internet)? Suporte imediato da comunidade? Suporte a novos periféricos? Contras em relação ao Windows...? Base instalada é menor? Menos software comercial disponível atualmente? Mais difícil de instalar e configurar? Mais difícil de usar? Descoberta e conserto de bugs mais rapidamente? Segurança

11 Linux Hoje e Amanhã Futuro do Linux? Número de usuários? usuários.? ,5 milhões de usuários. 17% dos Sos? de 50 milhões de usuários? Utilização do sistema? Governo do Estado RS, NASA, Governo da Califórnia, Governo da Itália, Hospitais na França, provedores de Internet, diversas empresas em todo o mundo, Contato? Marcelo Cohen? João Batista Oliveira?

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