Linux

Aula I

Semana de Calouros 2025

Login: linux25X (X: 1-150)

Senha: Linux25#X

2025

Atenção

• As aulas não vão cair em prova nenhuma e nem será cobrado de vocês logo de cara
• Não se preocupe em tentar memorizar tudo ou anotar comandos etc. Foque em se familiarizar com a estrutura dos comandos e em entender o que está acontecendo
• Sinta-se livre e tranquilo para tirar dúvidas sobre o que está ouvindo e vendo durante as aulas, já estivemos nos seus lugares e sabemos que é muita informação

​

Sistemas Operacionais

1.

Árvore de Sistemas Operacionais

Sistema Operacional

“O sistema operacional é uma camada de software que opera entre o hardware e os programas aplicativos voltados ao usuário final. Trata-se de uma estrutura de software ampla, muitas vezes complexa, que incorpora aspectos de baixo nível (como drivers de dispositivos e gerência de memória física) e de alto nível (como programas utilitários e a própria interface gráfica).” — Carlos Maziero

​

Sistemas Operacionais - Maziero

Abstração e Gerência

Kernel

• O SO é dividido em diversas partes
• O kernel (núcleo) é a parte mais baixo nível do sistema operacional
• Gerencia recursos do sistema, hardware etc.
• Outra possível parte de um SO é o conjunto de programas utilitários disponibilizados, como compiladores e editor de texto

Windows

• Desenvolvido pela Microsoft a partir de 1985
• Escrito em C/C++ e C#
• Originado do MS-DOS, feito pela Microsoft e baseado no IBM PC DOS
• Baixa segurança (muitos malwares)
• Falta de privacidade (telemetria e coleta de dados)

• Código fechado
• Programas pagos
• Possibilidade de instalação em computadores x86-64
• Apenas é preciso comprar licença… 🤫

macOS

• Desenvolvido pela Apple a partir de 2001
• Escrito em Objective-C (Kernel em C e Assembly)
• Originado do BSD (Berkeley Software Distribution)
• Falta de privacidade

• Código fechado
• Programas pagos
• Exclusivo para MacBook e outros PCs da Apple (ou você pode usar hackintosh 🕵️)

Seria possível existir um sistema operacional livre?

História do Linux

2.

Unix Uniplexed Information and Computing Service

• Sistema operacional desenvolvido pela Bell Labs da AT&T a partir de 1969
• Criado por Ken Thompson e Dennis Ritchie (desenvolvedores das linguagens B e C)
• Escrito em Assembly e C
• Código fechado
• 💡 Pesquise sobre a Unix philosophy

• Oferece comandos simples que podem ser combinados com pipes
• Shell scripting
• Deu origem a variantes:
• BSD → FreeBSD e macOS
• Solaris
• IBM AIX

Unix Uniplexed Information and Computing Service

Unix Uniplexed Information and Computing Service

Contudo, o Unix disponibilizado pela AT&T não era livre.

Ken Thompson e Dennis Ritchie

GNU GNU is Not Unix

• Sistema operacional baseado no comportamento do Unix (Unix-like)
• Criado por Richard Stallman e comunidade
• Centrado no conceito de Free Software
• A comunidade do GNU se concentrou em desenvolver principalmente programas utilitários disponibilizados pelo sistema operacional
• Ex: gcc (GNU Compiler Collection)

• O kernel do GNU, Hurd, não atraiu atenção o suficiente para seu desenvolvimento, ficando incompleto
• 💡 Pesquise sobre a GNU General Public License (GPL)

GNU — Free Software

• “meios técnicos para um fim social”
• Free não está para gratuito, mas para livre
• Liberdades fundamentais:
• Poder utilizar um software para qualquer propósito
• Poder estudar o código e modificá-lo
• Poder redistribuir cópias, cobrando ou não
• Poder distribuir cópias de sua versão modificada
• Ou seja, acesso ao código-fonte (open-source)
• 💡 Pesquise sobre o movimento software livre e o Manifesto GNU

Richard Stallman

E o kernel?

Minix Minimal Unix

• Sistema operacional Unix-like desenvolvido por Andrew Tanenbaum a partir de 1987, em C, para fins educacionais
• Apresentava uma arquitetura de microkernel, ou seja, seu núcleo possui o mínimo de código para funcionar
• Tanenbaum escreveu o livro Operating Systems: Design and Implementation com um resumo do código do kernel e outros componentes

Andrew Tanenbaum

Linus Torvalds

• Cientista da computação finlandês formado pela Universidade de Helsinki
• Na universidade, fez um curso sobre Unix e leu o livro de Tanenbaum sobre o Minix
• Mesmo com o código do Minix disponível, sua modificação e redistribuição não era permitida
• Interessado, Linus iniciou um projeto…

Linus Torvalds

What would you like to see most in minix?

https://groups.google.com/forum/#!msg/comp.os.minix/dlNtH7RRrGA/SwRavCzVE7gJ

“Olá a todos que estão usando minix -

​

Estou fazendo um sistema operacional livre (apenas um hobby, não será grande e profissional como GNU) para clones AT-386. Está sendo desenvolvido desde abril, e está começando a ficar pronto. Gostaria de opiniões sobre o que as pessoas gostam e desgostam no minix, já que meu SO se assemelha a ele (mesmo layout físico do sistema de arquivos dentre outras coisas).

​

[...]”

Linux

• Kernel de sistema operacional livre desenvolvido por Linus Torvalds a partir de 1991
• Escrito em C, em 2021 chegou a 27.8 milhões de linhas de código
• Em 5 de outubro de 1991 sua primeira versão oficial foi lançada, período em que o Linux já conseguia rodar alguns softwares do GNU, como bash e gcc
• Inicialmente seu código era escrito apenas por Torvalds, após isso, se tornou um software com contribuições de diversas empresas e milhares de pessoas
• Em fevereiro de 1992, Linux foi licenciado sob a GPL, tornando-se um software livre

Tux (mascote do Linux)

Recapitulando…

GNU, um sistema operacional livre com diversos programas

Linux, um kernel livre e poderoso

Nasce GNU/Linux

GNU/Linux ou apenas Linux

• Sistema operacional Unix-like livre e open-source que utiliza o kernel Linux e programas (pacotes) do GNU
• GNU não conta apenas com programas para usuário final, como o GIMP, mas também com inúmeros programas para desenvolvedores
• Contudo, não há “o sistema operacional Linux”, isto é, Linux é uma família de diversos sistemas operacionais

Vantagens do GNU/Linux

• Gratuito
• Mais seguro
• Código-livre, que permite a comunidade a checar o código
• Mais liberdade para modificações
• Melhor ambiente para programação

Estatísticas

• Os 500 melhores supercomputadores do mundo rodam Linux
• 85% de todos os smartphones do mundo usam Linux
• Dos 25 maiores sites do mundo, 23 são hospedados em servidores que rodam Linux, como Facebook, Youtube e Intel

• 73% dos PCs rodam Windows, 16% macOS e 3,77% Linux
• Em PCs de profissionais de computação, Linux chega a mais de 45%

“Linux” vs. “GNU/Linux”

Mas quais são os SOs desta família?

Distribuições

3.

Distribuição ou distro

• Uma distribuição Linux é um sistema operacional que utiliza o kernel Linux e os pacotes do GNU
• Também, adiciona outros programas funcionais para um sistema operacional
• Ex: sistema gerenciador de pacotes e interface gráfica
• (Um gerenciador de pacotes é um programa que automatiza o processo de instalação, atualização e remoção de outros programas)

• As distribuições Linux se diferem a partir de softwares que utilizam para compor o sistema
• Desta forma, surgiram inúmeras distribuições, formando diversas famílias a partir de modificações feitas pela comunidade
• Uma distribuição pode ter versões definidas ou ser atualizada constantemente (rolling-release)

​

Árvore de distribuições GNU/Linux

Principais famílias

Debian

• Sua primeira versão foi lançada em 1993
• Por padrão, utiliza o gerenciador de pacotes apt
• Utilizado bastante em servidores, devido a sua estabilidade
• Seus principais filhos, como o Ubuntu, são voltados ao usuário comum, visto sua interface amigável
• Assim, é família mais popular para o público geral

Fedora

• Sua primeira versão foi lançada em 2003
• Criada pela empresa Red Hat, após a descontinuação do Red Hat Linux
• Sua irmã, a Red Hat Enterprise Linux, é voltada para a utilização em ambientes corporativos
• Por padrão, utiliza o gerenciador de pacotes rpm

Arch

• Lançamento inicial em 2002
• Não possui versões definidas, é uma distribuição rolling-release, ou seja, é atualizado constantemente para possuir as versões mais recentes dos softwares instalados
• Utiliza o gerenciador de pacotes pacman
• Por padrão, vem com o mínimo de software instalado, e cabe ao usuário montar seu próprio ambiente
• Possui a filha manjaro como um sistema amigável, que possui alguns softwares instalados por padrão

Curiosidade: Android

• Android é um sistema operacional mobile open-source desenvolvido principalmente pela Google
• Apesar de não ser considerada uma distribuição GNU/Linux, utiliza uma versão modificada do kernel Linux em seu interior

Interface Gráfica

4.

GUI Graphical User Interface

• Interface visual para usuários interagirem com os dispositivos através de componentes gráficos
• Alternativa ao CLI (command-line interface)
• Menor curva de aprendizagem em relação a comandos por texto
• Assim, surgem os programas com interface gráfica e suas janelas (windows)

Window Manager

• Software do sistema que controla a localização, comportamento e aparência das janelas de programas
• Determina tamanho e bordas das janelas, dentre outras características
• Pode conter menus que iniciam outros programas, assim como barras de status com horário, data e outras informações
• Faz parte de desktop environments, mas pode ser utilizado sozinho
• Sendo utilizado sozinho, faz grande uso de atalhos de teclado para gerenciamento das janelas
• Há três tipos de WMs: stacking, tiling e dinâmica (combina as duas primeiras)
• 💡 Pesquise sobre display servers (Xorg e Wayland)

Stacking

Tiling

Desktop Environment

• Contém um window manager (geralmente stacking), adicionando (muitas) outras funcionalidades
• Geralmente, adiciona:
• Ícones de atalhos para iniciar programas
• Barra de janela com botões de minimizar/maximizar/fechar
• Barras de ferramentas
• Widgets na área de trabalho
• Conjunto de programas utilitários (ex: office e editor de texto com GUI)

Exemplos de

Desktop Environments

GNOME

Cinnamon

Exemplos de

Window Managers

i3

Hyprland

Terminal e Shell

4.

CLI Command-Line Interface

• Interface que recebe comandos do usuário em forma de linhas de texto
• Através de comandos, o usuário pode alterar o ambiente e utilizar programas
• Maior poder de automatização
• Mais rapidez para executar tarefas
• porém, mais difícil para usuários leigos

Terminal

• Dispositivo eletrônico ou eletromecânico que permite a entrada e saída de dados
• Os primeiros terminais eram os teletipos (Teletypes), máquinas de escrever que enviava e recebia mensagens
• Os TTY eram telégrafos que enviavam mensagens escritas em seu teclado (como máquina de escrever)
• Recebia mensagens e imprimia em papel

Teleprinter / Teletype / TTY usado na WW2

Terminal

• Nos anos 50, a impressão em papel começou a ser substituída por displays de vídeo
• Nos anos 60, terminais inteligentes foram lançados, os quais possuíam processamento próprio a partir de microprocessadores
• Apesar de poder fazer algum processamento de dados, estes terminais eram conectados a um computador externo, como um mainframe, que executava os comandos digitados no terminal

Computadores pessoais

• Diversos terminais eram conectados a cada computador, exigindo grande processamento
• Com o barateamento de CPUs, os terminais foram ficando cada vez mais poderosos
• Com isso, surgem os PCs (Personal Computers), criados para uso pessoal

Computador Pravetz 82, utilizado na União Soviética

Emuladores de terminal

• Os PCs ofereciam terminais, mas estes não eram como os terminais anteriores
• Visto que um PC não possui um hardware para a geração de caracteres, mas sim placas de vídeo, os terminais são emulados
• Emuladores de terminal são programas que emulam terminais de vídeo, dentro de uma arquitetura de display

Shell

• Software que interpreta comandos de texto
• Linguagem de comandos interativa
• Linguagem de scripting
• É acessada utilizando um emulador de terminal
• Ex: gnome terminal, terminator, kitty, st

• Permite a combinação de diversos comandos (programas)
• bash: shell da GNU
• zsh: shell que adiciona outras funcionaliades além das presentes no bash

Dicas e Dual boot

5.

Arch Linux Wiki wiki.archlinux.org

• Maior wiki sobre assuntos relacionados ao Linux
• Mantida pela comunidade
• Traduzida para várias línguas

Dual boot — Linux e Windows

• Instalação de dois (ou mais) sistemas operacionais em um computador
• Seleção do sistema operacional será feita durante o boot do computador
• Não divide o processamento ou memória do seu computador
• 🚨 Atenção: Isso não é um tutorial propriamente dito. Nossa intenção é explicar o processo e principalmente contar pra vocês os termos técnicos que veremos

• Durante o curso, e provavelmente na sua vida profissional, você irá utilizar muito o Linux
• O quanto antes você começar, mais fácil será na hora que precisar usar
• A maioria dos alunos usa Linux no computador de casa e no dia a dia
• Windows só serve pra jogar…
• Tutorial (Diolinux):
• https://www.youtube.com/watch?v=6D6L9Wml1oY

Dual boot — O que vamos fazer

• O passo a passo para fazermos o dual boot será:
1. Particionar o seu disco
2. Baixar uma imagem Linux da sua distro desejada (recomendamos Mint ou Ubuntu)
3. Criar um pendrive “bootável” com a imagem linux
4. Instalar o Linux a partir do pendrive

• Há vários tutoriais na internet para fazer o dual boot com Windows e Linux
• Um usuário médio consegue fazer dual boot apenas com tutoriais (sem entender bem o que está acontecendo)
• Vocês não são usuários médios (com o tempo, irão entender o que está acontecendo)

Dual boot — Partições e sistemas de arquivos

• Podemos formatar uma partição para diversos sistemas de arquivos diferentes. Os principais são: NTFS, ext4, HFS e FAT32
• SOs diferentes podem ter sistemas de arquivos diferentes
• Na matéria de Sistemas Operacionais isso será explicado mais a fundo.
• NTFS é o sistema de arquivos do Windows (antigamente era o FAT ou FAT32)
• ext4 é o sistema de arquivos do Linux

• Partições são as divisões lógicas do disco (HD ou SSD) e podem ter um tamanho arbitrário (menor que a capacidade do disco).
• Cada partição contém informações sobre o sistema de arquivos utilizado ou o SO em si e seus dados
• Um sistema de arquivos é a forma como o SO organiza e gerencia seus arquivos e diretórios
• wiki.archlinux.org/title/File_systems

Dual boot — Partições e sistemas de arquivos

• Com a partição formatada, podemos partir para preparar nosso pendrive bootável
• Mais a frente, iremos instalar o novo SO nessa partição recém formatada

• Precisamos dividir uma partição do nosso disco para abrir espaço para o novo SO
• Para fazer isso, vamos utilizar o “Criar e formatar partições de disco rígido” do Windows, basta pesquisar por ele na barra de pesquisa do SO
• Vamos formatar nossa partição com pelo menos 60GB e como ext ou ext4
• Tenha em mente que isso vai diminuir o espaço disponível para o windows no tamanho escolhido (60GB)

“Partições”

“Diminuindo o Volume”

“Espaço não alocado”

Dual boot — Imagens ISO

• Precisamos baixar uma iso para o Linux desejado. Vamos baixar uma iso do Ubuntu-23.10
• https://releases.ubuntu.com/23.10.1/ubuntu-23.10.1-desktop-amd64.iso
• Vamos utilizar esse arquivo “.iso” para tornar nosso pendrive “bootável”
• Você vai precisar de um USB com pelo menos 6 GB

• Um arquivo ISO (Optical Disk Image, vem da ISO 9660) contém os dados de um sistema de arquivos qualquer.
• Seu uso vem historicamente dos CDs e DVDs
• Arquivos “.iso” são usados para instalar sistemas operacionais em computadores ou máquinas virtuais
• Existem outros tipos de arquivos com propósito parecido, mas não nos interessam agora

Dual boot — Mídia bootável

• Um USB bootável é um pendrive que contém informações sobre como inicializar um sistema operacional
• Para tornar um pendrive bootável precisamos “queimar” ele com nosso arquivo “.iso”. Para isso, vamos utilizar o software “Balena Etcher”
• Iremos selecionar o arquivo “.iso” e o pendrive desejado e então “queimar” a mídia
• Após um instante nosso pendrive já será uma mídia bootável

“Tela inicial do Balena Etcher”

“ISO selecionada”

“PenDrive selecionado”

Dual boot — BIOS e UEFI

• A BIOS (Basic Input/Output System) é um firmware responsável por iniciar e testar periféricos, encontrar sistemas operacionais, listar os dispositivos conectados à placa mãe etc.
• Possui diversas limitações: deve rodar em modo 16 bits, não reconhece discos maiores que ~2 TB, não permite o uso de mouse, possui apenas 1 MB de endereçamento

• O UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) é o substituto da BIOS
• Tem várias vantagens em relação à BIOS: permite secure boot, permite discos de até 9 ZB, a inicialização é mais rápida, permite navegação com mouse e teclado
• O UEFI roda aplicações EFI, como o boot loader do disco escolhido, geralmente o GRUB com instalações Linux

Dual boot — Mudando a ordem de boot

• Para instalar o SO presente no nosso pendrive bootável precisamos: abrir a BIOS, mudar a prioridade de boot para o USB, salvar e sair e por fim, seguir o instalador do SO
• Para acessarmos a BIOS devemos ligar o computador e, enquanto ele está ligando, pressionarmos repetidamente F2 ou F12
• Essa tecla varia de placa mãe para placa mãe mas tende a ser alguma entre: F1, F2, F10, F12, Del, ou Esc

​

• Ao acessarmos a BIOS, vamos navegar até a aba de boot (inicialização) e vamos mudar a ordem de boot para o pendrive inserido
• Caso não encontre, dê uma fuçada, só cuidado pra não mudar configurações que não sabe o que fazem. O google é seu melhor amigo agora
• wiki.archlinux.org/title/Arch_boot_process

“Ordem de boot alterada na BIOS”

Dual boot — Instalando o novo SO

• Com a ordem de boot alterada, devemos reiniciar o PC e ele deverá abrir o guia de instalação do novo SO. Basta segui-lo para concluirmos o nosso dual boot
• Ao chegar na parte onde você escolhe a partição desejada, escolha a partição formatada anteriormente
• A partir daqui, você deverá selecionar seu fuso-horário, disposição de teclado, nome da máquina, usuário e senha

• Junto ao novo SO um programa chamado GRUB foi instalado na sua máquina
• Este programa será responsável por identificar e selecionar o SO em que sua máquina irá bootar

Dual boot — GRUB (GNU Grand Unified Bootloader)

• O GRUB é um gerenciador de inicialização (boot loader). Ele é necessário para selecionar o Sistema Operacional em que a sua máquina irá bootar
• Por debaixo dos panos, o GRUB descobre os SO’s presentes nos seus discos e carrega o selecionado

​

• Além disso, o GRUB também permite boot via rede, customização da interface, mudança do tempo de seleção do SO e outras opções que não nos importam agora
• Existem alternativas ao GRUB que contém mudanças técnicas e avançadas mas que também não importam agora

Dual boot — Parabéns

• Agora você tem um computador com 2 sistemas operacionais
• Experimente um pouco o seu novo SO e descubra o que pode fazer com ele e o que mudou do tão famoso Windows

​

• Recomendamos que tente (pesquise):
• Instalar algo (Discord, Telegram, Spotify, Steam)
• Alterar configurações básicas da interface (plano de fundo, tamanho da fonte, resolução da tela, etc.)
• Atualizar o computador

Exercício (para casa)

​

• Revise a aula, com calma, em web.inf.ufpr.br/pet/linux
• Instale alguma distribuição GNU/Linux em seu computador
• Recomendamos alguma distribuição para leigos, como o Ubuntu ou Linux Mint
• Pesquise um pouco mais sobre o Linux e seu sistema de arquivos (está tudo bem não entender tudo)

Avalie a aula

forms.gle/ktHeeQYVA9WfLqTP6

​

​

​

​

​

Conta como presença!

Obrigado!

Obrigado!

pet.inf.ufpr.br

pet@inf.ufpr.br

@petcompufpr