Introducción a GNU/Linux

% ENV=var ./a.out 0<STDIN 1>STDOUT 2>STDERR

Andrés Hernández - tonejito

Agosto 2023

Historia y código abierto

Historia de UNIX y Linux

Historia de C y UNIX

UNIX

Hereda código de alguna de las versiones directamente derivadas

BSD, AIX, HP-UX, etc.

UNIX-like

Implementa los mismos conceptos con código propio

MINIX y Linux

Historia de MINIX

MINIX: Andrew Tanenbaum
https://minix3.org/
https://www.linuxjournal.com/article/10754

Historia de Linux

Linux: Linus Torvalds 1991
https://www.linux.com/news/birth-linux-how-linux-got-started/

Tux, la mascota de Linux

GNU/Linux

Linux sólo es el núcleo del sistema
La mayoría de las veces se acompaña de las utilerías del proyecto GNU
Por eso se le llama GNU/Linux

GNU y Linux, el duo dinámico

Distribuciones de GNU/Linux

Principales distribuciones de GNU/Linux

Debian / Ubuntu
Enterprise Linux: Red Hat, CentOS, Rocky Linux, Alma Linux, Oracle Linux
SUSE / OpenSUSE

Código abierto y licenciamiento

Código abierto

Compartir el software
Acceso al código fuente
Crear versiones modificadas
Copy-Left

Filosofía Open Source

Richard Stallman
FSF: Free Software Foundation
GNU: GNU is Not UNIX

Las cuatro libertades del software libre

«Free as in freedom»

Libertad para ejecutar el programa para cualquier propósito
Libertad para estudiar el funcionamiento del programa y modificarlo para cualquier propósito
Libertad de redistribuir copias del programa
Libertad de redistribuir versiones modificadas del programa

Licencias para software

Licencia “de dominio público”
https://opensource.org/licenses/
- BSD
- MIT License
- GNU GPL: GNU General Public License
- Apache Software License
- Mozilla Public License
- etc.

Licencias para contenido

Licencia “de dominio público”
Creative Commons: https://choosealicense.org/
- CC-BY, CC-BY-SA, CC-BY-NC, CC-BY-NC-SA, CC-BY-ND
GNU FDL: GNU Free Documentation License
etc.

Introducción a GNU/Linux

Intérprete de comandos

El intérprete de comandos `shell`

Interfaz de línea de comandos
No requiere interfaz gráfica
Lee las entradas del usuario e invoca programas en el sistema operativo
sh, bash, csh, ksh, zsh, etc.
Prompt de usuario ($) y de súper-usuario (#)
Argumentos de línea de comandos
Variables de entorno

Otras funcionalidades del `shell`

Comando o atajo	Función
`history`	Historial de comandos
`Crtl+R`	Búsqueda en el historial
`Ctrl+A` / `Ctrl+E`	Movimiento al principio/final
`Ctrl+⬅️` / `Ctrl+➡️`	Movimiento por palabras

Configuración del `shell`

Archivo de configuración en el directorio HOME del usuario: ~/.bashrc
Directivas de configuración del shell
- Prompt
- Instruccion source
- Comandos, funciones y rutinas
- Aliases
- Variables de entorno (export, unset)

Scripts de `shell`

#!/usr/bin/env bash

set -vx

echo "Creando directorios"
for NAME in uno dos tres
do
  mkdir -vp directorios/${NAME}
done

echo "Árbol de directorios creados"
tree directorios

Ayuda en la línea de comandos

¿Cómo obtener ayuda en Linux?

Opciónes -h y --help
pwd
whoami , id
which, whereis
man, info
find, locate

¿Cómo identificar el la distribución de GNU/Linux?

Versión del kernel: uname -a
Línea de comandos del kernel: /proc/cmdline
Distribución:
- /etc/os-release
- /etc/debian_version
- /etc/redhat-release
- lsb_release -a

Sistema de archivos

Tipos de sistemas de archivos

ext2, ext3, ext4
XFS
btrfs
FAT, exFAT
NTFS
NFS, SMB

FHS: Filesystem Hierarchy Standard

LSB: Linux Standard Base
Define el contenido de cada directorio
Cada distribución puede tener directorios específicos

Directorio	Descripción
`/bin`	Ejecutables esenciales del sistema
`/sbin`	Ejecutables esenciales para el súper-usuario
`/home`	Carpetas personales de cada usuario
`/root`	Directorio `HOME` del usuario `root`
`/tmp`	Archivos temporales no persistentes

Directorio	Descripción
`/boot`	Configuración de inicio
`/etc`	Configuraciones del sistema
`/dev`	Archivos de dispositivo del sistema
`/proc`	Información sobre los procesos y el sistema operativo
`/run`	Archivos volátiles de los programas en ejecución
`/sys`	Parámetros volátiles de configuración para el kernel

Directorio	Descripción
`/lib`	Bibliotecas de código
`/usr`	Contiene el software instalado desde paquetes
`/var`	Archivos de trabajo de los servicios del sistema
`/opt`	Software de terceros que no viene en paquetes
`/srv`	Recursos utilizados por algunos servicios de red

Directorio	Descripción
`/lost+found`	Contiene los archivos encontrados después de analizar el sistema de archivos
`/media`	Discos montados con el auto-mounter
`/mnt`	Discos montados manualmente

Tipos de archivo

`-`	Archivo
`d`	Directorio
`l`	Liga simbólica
`b`	Dispositivo de bloques
`c`	Dispositivo de caracteres
`p`	FIFO (named pipe)
`s`	Socket

Manejo de archivos

Los sistemas de archivos distinguen entre mayúsculas y minúsculas
- ext2, ext3, ext4, xfs, btrfs, reiserfs, etc.
Algunos otros sistemas de archivos no tienen esta distinción
- FAT, exFAT, NTFS, HFS*, HFS+*, APFS*

Administración de archivos

Crear archivos vacíos

$ touch archivo

$ printf "" > archivo

$ echo "Hola mundo" > archivo

$ truncate --size=0 archivo

Administración de archivos

Crear y borrar directorios

$ mkdir directorio
mkdir: created directory 'directorio'

$ mkdir -p folder/subfolder
mkdir: created directory 'folder'
mkdir: created directory 'folder/subfolder'

$ rmdir -v directorio
rmdir: removing directory 'directorio'

$ rm -vrf folder/
removed directory 'folder/subfolder'
removed directory 'folder/'

Administración de archivos

Renombrar y mover archivos

$ mv -v archivo mi-archivo
renamed 'archivo' -> 'mi-archivo'

$ mv -v mi-archivo folder/
renamed 'mi-archivo' -> 'folder/mi-archivo'

$ mv -v folder/mi-archivo folder/subfolder/otro-archivo
renamed 'folder/mi-archivo' -> 'folder/subfolder/otro-archivo'

Administración de archivos

Renombrar y mover directorios

$ mv -v directorio mi-directorio
renamed 'directorio' -> 'mi-directorio'

$ mv -v mi-directorio folder/
renamed 'mi-directorio' -> 'folder/mi-directorio'

$ mv -v folder/mi-directorio folder/subfolder/otro-directorio
renamed 'folder/mi-directorio' -> 'folder/subfolder/otro-directorio'

Administración de archivos

$ tree folder/
folder/
└── subfolder/
    ├── otro-archivo
    └── otro-directorio/

Administración de archivos

Ligas duras
Ligas simbólicas

Ligas duras

Agrega “otra liga” al archivo
Otra entrada en el directorio que apunta al inodo del archivo original
- Attributo n-links en ls
Si se borra una liga dura, el archivo sigue ahí
- El archivo desaparece hasta que se borren todas las ligas que apuntan a el
Válido en el mismo sistema de archivos
No todos los sistemas de archivos lo soportan (FAT, exFAT, etc.)

El parámetro n-links aumenta con cada liga dura

$ touch archivo
$ ls -l archivo
-rw-r--r-- 1 tonejito users 0 Aug 23 02:21 archivo

$ ln -v archivo liga-dura
'liga-dura' => 'archivo'
$ ls -l archivo liga-dura
-rw-r--r-- 2 tonejito users 0 Aug 23 02:21 archivo
-rw-r--r-- 2 tonejito users 0 Aug 23 02:21 liga-dura

$ ln -v archivo otra-liga-dura
'otra-liga-dura' => 'archivo'
$ ls -l archivo liga-dura otra-liga-dura
-rw-r--r-- 3 tonejito users 0 Aug 23 02:21 archivo
-rw-r--r-- 3 tonejito users 0 Aug 23 02:21 liga-dura
-rw-r--r-- 3 tonejito users 0 Aug 23 02:21 otra-liga-dura

Ligas simbólicas

Archivo especial de tipo “liga simbólica”
Contiene la ruta de destino (absoluta o relativa)
Válido en el mismo sistema de archivos o entre diferentes sistemas de archivos
No todos los sistemas de archivos lo soportan (FAT, exFAT, etc.)

Crear una liga simbólica

$ touch 1-mi-archivo
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users 0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo

$ ln -vs 1-mi-archivo 2-mi-liga-simbolica
'2-mi-liga-simbolica' -> '1-mi-archivo'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo	⬅️

Crear otra liga simbólica

$ ln -vs 1-mi-archivo 3-otra-liga-simbolica
'3-otra-liga-simbolica' -> '1-mi-archivo'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 3-otra-liga-simbolica -> 1-mi-archivo	⬅️

Crear una liga simbólica a otra liga simbólica

$ ln -vs 2-mi-liga-simbolica 4-liga-a-otra-liga
'4-liga-a-otra-liga' -> '2-mi-liga-simbolica'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 3-otra-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 19 Aug 23 02:33 4-liga-a-otra-liga -> 2-mi-liga-simbolica	⬅️

Crear una liga simbólica rota

$ ln -vs no-existe 5-liga-simbolica-rota
'5-liga-simbolica-rota' -> 'no-existe'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 3-otra-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 19 Aug 23 02:33 4-liga-a-otra-liga -> 2-mi-liga-simbolica
lrwxrwxrwx 1 tonejito users  9 Aug 23 02:34 5-liga-simbolica-rota -> no-existe	⬅️

Crear una liga simbólica a si misma

También llamada “liga circular”

$ ln -vs 6-liga-circular 6-liga-circular
'6-liga-circular' -> '6-liga-circular'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 3-otra-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 19 Aug 23 02:33 4-liga-a-otra-liga -> 2-mi-liga-simbolica
lrwxrwxrwx 1 tonejito users  9 Aug 23 02:34 5-liga-simbolica-rota -> no-existe
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 15 Aug 23 02:34 6-liga-circular -> 6-liga-circular	⬅️

Crear una liga dura a una liga simbólica

$ ln -v 2-mi-liga-simbolica 7-liga-dura-a-liga-simbolica
'7-liga-dura-a-liga-simbolica' => '2-mi-liga-simbolica'
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 tonejito users  0 Aug 23 02:32 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 2 tonejito users 12 Aug 23 02:33 2-mi-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 12 Aug 23 02:33 3-otra-liga-simbolica -> 1-mi-archivo
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 19 Aug 23 02:33 4-liga-a-otra-liga -> 2-mi-liga-simbolica
lrwxrwxrwx 1 tonejito users  9 Aug 23 02:34 5-liga-simbolica-rota -> no-existe
lrwxrwxrwx 1 tonejito users 15 Aug 23 02:34 6-liga-circular -> 6-liga-circular
lrwxrwxrwx 2 tonejito users 12 Aug 23 02:33 7-liga-dura-a-liga-simbolica -> 1-mi-archivo	⬅️

`EDITOR`

Editores de texto

Todos los editores de texto sirven para lo mismo
El mejor editor de texto es el que tú sepas manejar
vim / emacs / nano

Editor de texto `vim`

VIM: Vi IMproved
Editor de texto derivado de vi
Creado por Bram Moolenaar ♱

Configuración de `vim`

Todo el sistema: /etc/vim/vimrc.local
Usuario actual: ~/.vimrc
Configuración útil

syntax on
set hlsearch
set background=dark
set ruler
set mouse=

Permisos y privilegios

Permisos del sistema de archivos

Permisos de archivos y directorios

-rw-r----- tonejito:staff archivo.txt

Modo “simbólico” y modo “octal”

Tipo	Permisos Dueño	Permisos Grupo	Permisos Otros	Dueño	Grupo
`-`	`rw-`	`r--`	`---`	`tonejito`	`staff`
	`110`	`100`	`000`
Archivo normal	Lee Escribe	Lee	(ninguno)	uid	gid
	`6`	`4`	`0`	`1000`	`50`

$ touch archivo.txt
$ chmod 0640 archivo.txt
$ chown tonejito:staff archivo.txt
$ ls -l archivo.txt
-rw-r----- 1 tonejito staff 0 Aug 19 04:58 archivo.txt
$ stat archivo.txt
  File: archivo.txt
  Size: 0              Blocks: 0      IO Block: 4096  regular empty file
Device: fe05h/65029d   Inode:  65535  Links: 1
Access: (0640/-rw-r-----)  Uid: ( 1000/tonejito)   Gid: (   50/   staff)
Access: 2023-08-19 23:58:59.244000000 -0600
Modify: 2023-08-19 23:58:59.244000000 -0600
Change: 2023-08-19 23:58:59.920000000 -0600
 Birth: 2023-08-19 23:58:59.244000000 -0600

Permisos de lectura: `r`

Modo simbólico	Modo Octal `ugo`	Permisos Dueño `u`	Permisos Grupo `g`	Permisos Otros `o`
`---------`	000	`000`	`000`	`000`
`r--------`	400	1`00`	`000`	`000`
`r--r-----`	440	1`00`	1`00`	`000`
`r--r--r--`	444	1`00`	1`00`	1`00`
Representación	Octal `ugo`	Bits `rwx`	Bits `rwx`	Bits `rwx`

Permisos de escritura: `w`

Modo simbólico	Modo Octal `ugo`	Permisos Dueño `u`	Permisos Grupo `g`	Permisos Otros `o`
`rw-------`	600	11`0`	`000`	`000`
`rw-r-----`	640	11`0`	1`00`	`000`
`rw-r--r--`	644	11`0`	1`00`	1`00`
`rw-rw-r--`	664	11`0`	11`0`	1`00`
`rw-rw-rw-`	666	11`0`	11`0`	11`0`
Representación	Octal `ugo`	Bits `rwx`	Bits `rwx`	Bits `rwx`

Permisos de ejecución: `x`

x: Ejecución (archivos)
x: Listar (directorios)

Modo simbólico	Modo Octal `ugo`	Permisos Dueño `u`	Permisos Grupo `g`	Permisos Otros `o`
`rwx------`	700	111	`000`	`000`
`rwxr-x---`	750	111	1`0`1	`000`
`rwxr-xr-x`	755	111	1`0`1	1`0`1
`rwxrwxr-x`	775	111	111	1`0`1
`rwxrwxrwx`	777	111	111	111
Representación	Octal `ugo`	Bits `rwx`	Bits `rwx`	Bits `rwx`

Privilegios de usuario

Tipos de usuario

Tipo	Identificador	Descripción
Normal	`$`	Usuario normal del equipo
Sistema		Asociado a servicios del sistema `*`
Súper-usuario	`#`	Administrador del sistema

* Los usuarios del sistema NO pueden iniciar sesión en el equipo

`su`: Switch User

Permite cambiar de usuario
Pide la contraseña del usuario al que se quiere cambiar
Sesión interactiva o ejecutar un comando

man 1 su

su [options] [-] [user [argument...]]

tonejito@debian:~$ su -
tonejito@debian:~$ su -l usuario
tonejito@debian:~$ su -s /bin/bash
tonejito@debian:~$ su -c "comando"

`sudo`: Super User DO

Permite elevar privilegios
Pide la contraseña del usuario local
Verifica la configuración en /etc/sudoers
Configuración especializada para restringir comandos

man 8 sudo

sudo -l [-ABknS] [-g group] [-h host] [-p prompt] [-U user] [-u user] [command]

tonejito@debian:~$ sudo -k
tonejito@debian:~$ sudo -l [-U usuario]
tonejito@debian:~$ sudo -i [-U usuario]
tonejito@debian:~$ sudo -s [-U usuario]
tonejito@debian:~$ SHELL=/bin/sh sudo -s [-U usuario]
tonejito@debian:~$ sudo [-u usuario] comando argumentos

`/etc/sudoers`

Permite dar una configuración granular de cuales comandos se permiten a qué usuarios
También usa los archivos en el directorio /etc/sudoers.d
Comúnmente se utiliza el grupo sudo para dar privilegios a los usuarios
Sintaxis: Defaults, Alias y reglas

root@debian:~# egrep -v '^#|^\s*$' /etc/sudoers
Defaults	env_reset
Defaults	mail_badpass
Defaults	secure_path="/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin"
root		ALL=(ALL:ALL) ALL
%sudo		ALL=(ALL:ALL) ALL
@includedir /etc/sudoers.d

Administración de paquetes

Debian: `dpkg`

Manejador de paquetes deb
Puedes instalar un programa con el paquete deb

root@debian:~# dpkg -l

root@debian:~# dpkg -i paquete.deb

Debian: `apt`

Similares: apt-get, aptitude, apt
Permite instalar software en el sistema utilizando paquetes deb
Buscar paquetes: https://packages.debian.org/
Repositorios: main, contrib, non-free
Existen repositorios de terceros (ej, virtualbox)

Administrar software con APT

root@debian:~# apt update
root@debian:~# apt upgrade
root@debian:~# apt dist-update

root@debian:~# apt install apache2
root@debian:~# apt remove nginx
root@debian:~# apt purge apache2-doc

FlatPak

Permite instalar software más reciente que el disponible en los repositorios de la distribución
El formato FlatPak sirve en casi cualquier distribución de GNU/Linux
El software se distribuye a través de FlatHub

Instalar FlatPak en Debian

root@debian:~# apt install flatpak
root@debian:~# apt install gnome-software-plugin-flatpak

root@debian:~# flatpak remote-add --if-not-exists flathub \
               https://dl.flathub.org/repo/flathub.flatpakrepo

root@debian:~# reboot

Instalar y ejecutar software con FlatPak

https://flathub.org/apps/search

tonejito@debian:~$ flatpak install flathub org.mozilla.firefox

tonejito@debian:~$ flatpak run org.mozilla.firefox

Servicios del sistema

SystemD

Maneja el inicio de los servicios en al mayoría de las distribuciones modernas de GNU/Linux
Se ejecuta un demonio central llamado systemd con PID 1
Cada elemento administrado por SystemD se define en un unit file
Los unit files se encuentran en /lib/systemd/system o /etc/systemd/system
Se administra con el comando systemctl

# systemctl reboot
# systemctl daemon-reload
# systemctl list-units
# systemctl status|is-active <unit>
# systemctl start|stop|restart <unit>
# systemctl enable|disable <unit>

SystemD

Units:
- Service
- Timer
- Mount
- Device
Se utiliza journalctl para acceder a las bitácoras generadas por SystemD

# journalctl -xe

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Historia de UNIX y Linux

Historia de C y UNIX

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UNIX

UNIX-like

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Historia de Linux

GNU/Linux

Distribuciones de GNU/Linux

Principales distribuciones de GNU/Linux

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Código abierto

Filosofía Open Source

Las cuatro libertades del software libre

Licencias para software

Licencias para contenido

Introducción a GNU/Linux

Intérprete de comandos

Intérprete de comandos

El intérprete de comandos shell

Otras funcionalidades del shell

Configuración del shell

Scripts de shell

Ayuda en la línea de comandos

¿Cómo obtener ayuda en Linux?

¿Cómo identificar el la distribución de GNU/Linux?

Sistema de archivos

Tipos de sistemas de archivos

FHS: Filesystem Hierarchy Standard

Tipos de archivo

Manejo de archivos

Administración de archivos

Administración de archivos

Administración de archivos

Administración de archivos

Administración de archivos

Administración de archivos

Ligas duras

Ligas simbólicas

Crear una liga simbólica

Crear otra liga simbólica

Crear una liga simbólica a otra liga simbólica

Crear una liga simbólica rota

Crear una liga simbólica a si misma

Crear una liga dura a una liga simbólica

EDITOR

Editores de texto

Editor de texto vim

Configuración de vim

Permisos y privilegios

Permisos del sistema de archivos

Permisos de archivos y directorios

Permisos de lectura: r

Permisos de escritura: w

Permisos de ejecución: x

Privilegios de usuario

Tipos de usuario

su: Switch User

man 1 su

sudo: Super User DO

man 8 sudo

/etc/sudoers

Administración de paquetes

Debian: dpkg

Debian: apt

Administrar software con APT

FlatPak

Instalar FlatPak en Debian

Instalar y ejecutar software con FlatPak

Servicios del sistema

SystemD

SystemD

SystemD

El intérprete de comandos `shell`

Otras funcionalidades del `shell`

Configuración del `shell`

Scripts de `shell`

`EDITOR`

Editor de texto `vim`

Configuración de `vim`

Permisos de lectura: `r`

Permisos de escritura: `w`

Permisos de ejecución: `x`

`su`: Switch User

`sudo`: Super User DO

`/etc/sudoers`

Debian: `dpkg`

Debian: `apt`