Sistema Linux

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SISTEMA LINUX
Componentes: 
Ivan Medina
José Karin Pereira de Almeida
José Vitor de Melo Gerônimo
Leandro Victor Girão da Silva
Lucas Cantanhede Guerra
Marcílio Alencar Sampaio Filho
Marcus Osíris Silva Bastos
Prof. Clenya Barros
O que é Linux?
Para muita gente, o Linux é meramente um sistema operacional. Essa definição não está errada, mas também não está completa. Na verdade, o Linux é parte de um todo, mais precisamente, é um kernel de código-fonte* aberto, que foi — e é desenvolvido — ao longo do tempo graças à colaboração voluntária de desenvolvedores de várias partes do mundo.
Um PC divide-se, basicamente, em duas camadas: hardware e software. Até aí, nenhuma novidade. Onde entra o Kernel na história, então? Pois bem: ele é o grande responsável por fazer a interação entre essas camadas. Em outras palavras, é o Kernel que gerencia os recursos do sistema e permite que os programas façam uso deles.
A história do Linux
A história do Linux começa no ano de 1991, pelas mãos de um estudante universitário finlandês chamado Linus Torvalds. O Linux foi criado por ele, não totalmente do "zero", mas sim com uma variação do Minix.
O Minix é um sistema operacional (semelhante ao UNIX), escrito em C (linguagem de programação) e assembly ele é gratuito e com o código fonte disponível. Criado por Tanenbaum com propósitos acadêmicos, para exemplificar os conceitos de seu livro: “Sistemas Operacionais: projeto e implementação” (1987).
GNU/Linux
O Linux, por si só, é um kernel. Sozinho, um kernel não tem muita utilidade. É necessário "juntá-lo" a um conjunto de softwares para que tenhamos, efetivamente, um sistema operacional em condições de uso. É aí que o projeto GNU entra em cena.
GNU trata-se de um projeto que teve início em 1984 pelas mãos de Richard Stallman, que queria criar um sistema compatível com Unix, mas sem utilizar código deste.
Características do Sistema Linux
É de graça e desenvolvido voluntariamente por programadores experientes. 
Convive sem nenhum tipo de conflito com outros sistemas operacionais (com o DOS, Windows, OS/2) no mesmo computador.
 Utiliza permissões de acesso a arquivos, diretórios e programas. 
Não é requerida uma licença para seu uso. O Linux é licenciado de acordo com os termos da GNU.
Características do Sistema Linux
Multitarefa 
 Verdadeiramente multitarefa, trabalha com vários programas sendo executados simultaneamente. 
Se um ou mais programas que estão sendo executados derem algum tipo de problema, os outros programas seguem trabalhando normalmente, não há o “travamento” da máquina. 
Multiprocessador 
Pode trabalhar em máquinas que funcionam.
Multiusuário 
Pode trabalhar com mais de um usuário definido na mesma máquina. 
Para cada usuário pode ser definida uma senha de acesso. com mais de um processador .
Estrutura do sistema Linux
Escrito em C em maior parte, mas Drivers em Assembly;
Utiliza modelo de camadas, kernel e usuário os modo de acesso.
Estrutura do sistema Linux
Modo usuário: É a parte onde é executado os aplicativos dos usuários.
É no modo usuário que se encontra os programas utilitários como editores de texto, compiladores e o shell. 
Shell é responsável por interpretar os comandos do usuário. 
O shell bash é o padrão na maioria dos sistemas Linux.
Estrutura do sistema Linux
Estrutura do sistema Linux
Biblioteca padrão: Implementa uma interface entre os programas e o sistema operacional, além de fornecer o mecanismo de transição entre o aplicativo de usuário e o kernel.
Estrutura do sistema Linux
 kernel:
Controla o Hardware e fornece o System Calls;
É divido em duas partes, dependente do hardware e independente do hardware;
Principais funções do kernel: Detecção de hardware; Gerenciamento de e/s; Manutenção do sistema de arquivos; Gerenciamento de memória e swapping; Controle da fila de processos.
Gerenciamento de Processos
Processo: é o contexto básico do qual toda a atividade solicitada por usuários é atendida do sistema operacional.
FORK: Cria-se um novo processo
EXEC: Cria-se um novo programa
CLONE: Cria-se threads 
processos e threads
O Linux não diferencia threads e processos trata todos como tarefa ou seja mesmo quando a dependência de tarefa de uma pra outra o sistema faz uma chamada de criação de processo.
O Linux não possui um aplicativo para gerenciamento de tarefas logo é usado o terminal(shell) para monitora e altera dados dos processos.
Comandos Linux
Comando ps aux: mostra todos os processos e suas informações :
USER: Usuário proprietário do processo
PID: ID do processo
%CPU: % dos recursos de CPU que o processo está usando
%MEM: % da memória real que o processo está usando
VSZ: Tamanho virtual do processo em KiB
RSS: Resident Set Size (Total de memória usada pelo processo e seus arquivos)
TTY: Identificador do terminal de controle
STAT: Estado de processo atual
START: Horário em que o processo foi iniciado
COMMAND: Nome do comando e argumentos.
LWP: ightweight Process (Thread)
Variações de ps:
ps –a: Mostra processos de propriedade de outros usuários e vinculados a um terminal
ps –r: Mostrar apenas processos em execução
ps –u Formato de usuário, com nomes de usuário e hora de início dos processos
Gerencia do Processador
Características:
É Preemptivo – permite a interrupção de processos. (É também característica do Windows). Preemptivo é a ideia de ter vários programas sendo processados ao mesmo tempo, e com isso, conseguimos alternar de um para o outro, interrompendo desta forma, o processo de um para executar outro.
O escalonador Linux é a existência de prioridades dinâmicas e estaticas. O escalonador do Linux monitora o comportamento de um processo e ajusta dinamicamente sua prioridade, visando a equalizar o uso do processador entre os processos.
A estática são utilizadas exclusivamente por processos de tempo real
 
FIFO - caraterística do escalonamento Linux
 Sistema de arquivos Linux. 
 Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos. Conforme cresce a capacidade dos discos e aumenta o volume de arquivos e acessos, esta tarefa torna-se mais e mais complicada, exigindo o uso de sistemas de arquivos cada vez mais complexos e robustos. 
 Para que serve um Sistema de arquivo. 
 Um sistema operacional, seja ele qual for, necessita de uma estrutura que possa dar suporte à ele para acessar e ler o disco rígido, este recurso, que constrói uma base estrutural par ao sistema operacional é o sistema de arquivos.
 Então um sistema de arquivos é uma espécie de gerenciador e organizador que irá permitir o sistema operacional ler os arquivos que estão no HD. 
 Imagine a seguinte situação, digamos que você necessita de um determinado documento, mas você não pode pegar este documento diretamente, mas sim um atendente, portanto você recorre ao atendente e este lhe mostra onde está o documento que você deseja, mais uma vez temos o papel de um sistema de arquivos operando. 
O sistema de arquivos permite gravar, ler, localizar e outras funções em um dispositivo de armazenamento, no caso o HD. 
 Para que serve um Sistema de arquivo. 
Gerenciamento de E/S do linux 
A Gerência de entrada do Linux é implementada através de device drivers.
Os devices drivers são acoplados ao sistema operacional quando o kernel é gerado.
Sempre que um novo dispositivo é acrescentado ao sistema, o driver correspondente deve ser acoplado ao núcleo.
Acesso a dispositivos é na forma de arquivos especiais.
As operações de entrada e saída são realizadas como uma sequência de bytes.
Não existindo o conceito de registro ou métodos de acesso.
System calls de entrada e saída podem manipular qualquer tipo de dispositivo de forma uniforme.
Os arquivos especiais podem ser acessados utilizandoas systems calls de leitura e gravação.
O Linux trabalha com dois tipos de operações de entrada e saída: uma orientada a blocos e outra orientada a carácter.
As operações orientadas a blocos estão geralmente associadas a dispositivos com altas taxas de transferência, como discos, e tem o objetivo de minimizar o número de transferências entre o dispositivo e a memória, utilizando buffer caches.
As operações orientadas a caracteres estão associados normalmente a dispositivos lentos, como terminais, onde a taxa de transferência entre o dispositivo e a memória é realizada carácter a carácter. 
Redirecionamento de entrada e saída
O usuário pode, através do redirecionamento de entrada e saída, redefinir de onde um comando ou programa receberá sua entrada e para onde enviará sua saída.
A entrada de um comando são os dados sobre os quais o comando irá operar.
A saída de um comando é o resultado da operação que ele realiza sobre a entrada.
Curiosidades do So linux
Existem mais de 300 distribuições Linux ativas atualmente, sendo que o Debian (Ubuntu) é o "pai" da maioria.
Uma versão não modificada do Kernel Linux é chamada de "Vanilla".
O código do Kernel tem mais de 22 milhões de linhas.
Curiosidades do So linux
Os submarinos militares dos EUA usam Linux.
A NASA usa Linux na ISS (Estação Espacial Internacional)
Linux é o núcleo do sistema operacional mais utilizado por usuários finais, o Android, com 1,5 bilhão de usuários.
Curiosidades do So linux
Linux é utilizado em servidores das principais companhias de tecnologia do mundo como Facebook, Google, Amazon, entre outros, inclusive a Microsoft.
Linux é utilizado para controlar o Grande Colisor de Hádrons.
A Google é responsável por 1,1% do código do Linux.
Linux não é um sistema operacional completo, é apenas o Kernel (núcleo).
Curiosidades do So linux
Linux está em 99% dos Supercomputadores do mundo.
O "Tux" é o nome do Pinguim mascote do Linux e foi Linus Torvalds que deu a palavra final para definir a sua aparência, "quero um pinguim com cara de satisfeito depois de um banquete". 
Linux tem mais de 13 mil programadores espalhados ao redor do mundo, sendo assim, o maior projeto de desenvolvimento colaborativo de software da história.
Curiosidades do So linux
O Kernel Linux recebe cerca de 1.300 alterações em seu código por semana, tudo isso é analisado pela equipe do Kernel e por Linus Torvalds antes de entrar na versão definitiva que as pessoas e desenvolvedores vão utilizar.
Curiosidades do So linux
Os nomes das versões do Kernel são normalmente alguma piada ou algo que não faz muito sentido.
Versão
nome
2.2.1
BrownPaperBag (Saco de papel marrom)
2.6.20-rc2–2.6.20
HomicidalDwarfHamster(HamsterAnãoHomicida)
3.1-rc2
WetSeal (SeloMolhado)
3.12-rc1–
SuicidalSquirrel(Esquilo Suicida)
2.6.30-rc4-2.6.30-rc6
VindictiveArmadillo(Tatu Vingativo)
4,10-rc5
AnniversaryEdition(Edição universitário)
4,10-rc6
FearlessCoyote(Coiote Destemido)