Co je to GNU/Linux?

Linux

• Linux je jenom jádro systému (kernel = low level jádro systému, který nám umožnuje komunikovat s hardwarem), zprostředkovává rozhraní mezi hardwarem a dalšími programy a poskytuje nad nimi úroveň abstrakce.
• Dále má na starosti správu dostupných prostředků (paměť, disky…) a procesů.
• Na jádru se následně staví různé programy a utilitity

GNU

• Ve většině distribucích jsou k samotnému jádru (kernelu) dodány GNU utility, init systémy (systemd, openrc…), bootloadery (grub, systemd-boot), window servery (xorg, wayland…), desktop environmenty (DE - Gnome, XFCE…), windows managery (WM - Sway, Hyprland…) a programy, které používáme na denní bázi (prohlížec, textový editor, přehrávač hudby a videa…).
• Tyto komponenty jde nahradit za jiné, podle Vašeho vkusu a uvážení (- jsou tím, co spolutvoří výsledný operační systém/distribuci, ale nejsou pevně dané)

Jak vznikl Linux?

• Jádro linux vzniklo jako projekt Linuse Torvaldse, který se po vzoru systému MINIX rozhodl napsat vlastní UNIXové jádro Linux (Linus + UNIX).
• Linux byl jeho vysokoškolský projekt a Linus ani nepředpokládal, že by se jeho jádro mohlo nějak více uchytit.
• Původně se Linux měl jmenovat Freax (Free + freak + x [jako uniX]), ale když jeho spolupracovník viděl tento název na jejich FTP server, tak se rozhodl ho přejmenovat na Linux
• V roce 1984 se GNU snažilo pracovat na kompletním Unix-like systému. Když Linus přišel se svým jádrem byl GNU systém skoro dokončen - až právě na jádro (the GNU hurd).
• Přirozeně, uživatelé hledali software, který k novému jádru přidružit, a GNU utility byli “nejvhodnější”.

Proč zrovna linux?

• Linux používáme, protože je opensource a umožňuje nám dělat věci co bychom nemohli udělat na Windows nebo MacOS.
• Linux je kompatibilní skoro s každým hardwarem a hlavně funguje dobře na starších zařízeních.

Filozofie linuxu

• Vše je soubor – uživatel může jednoduše systém přenastavit, i disky a procesy jsou reprezentovány pomocí souborů.
• Opensource - uživatel se může podívat na kód a zjistit, jak funguje.

Linux Filesystem

/ # root 
├── bin/ 
├── dev/ 
├── etc/ 
├── usr/ 
│   ├── bin/
│   ├── man/
│   ├── lib/
│   ├── local/
│   └── share/
├── home/ 
├── lib/ 
├── sbin/ 
├── tmp/ 
└── var/ 
    ├── log/
    ├── lock/
    └── tmp/

Jak fungují soubory v Linuxu?

Rozlišování soborů

• Ve Windows se typy souborů určují podle přípon (.png, .jpg…).
• V Unixových systémech se typ souboru určí pomocí headeru, což je pár prvních bajtů v souboru.
• V headeru souboru uložené tzv. magic numbers, podle kterých můžeme určit typ souboru.

Pohybování po systému

• Linuxu máme dva typy cest relativní a absolutní, všechny příkazy berou oba typy cest.
• Absolutní cesta = celá cesta z root adresáře.
• Relativní cesta = cesta z aktuálního pracovního/specificky definovaného (~ pro /home/, - pro předchozí cestu kde jsme byli…) adresáře do cílového adresáře

Opravnění souborů

• V Linuxu se oprávnění souborů liší od Windows
• Určujeme oprávnění pro vlastníka, skupinu a ostatní
• Pro každého lze určit 3 práva:

• r = číst (read)
• w = psát (write)
• x = spustit (execute)

• Tyto oprávnění můžeme zapsat pomocí čísel:

• 4 = číst (read)
• 2 = psát (write)
• 1 = spustit (execute)
  Tyto čísla se nakonec sčítají > vyjde finální číslo, např. 6 = číst, psát ale ne spustit
• Na zapamatování, znám krásnou báseň od našeho učitele kybernetiky:

“r,w,x
4,2,1” - Nathan

Distribuce

• Každý kdo někdy používal Linux pozná některé známé distribuce jako Ubuntu, Debian nebo Arch. Existují stovky různých distribucí a každý si najde vlastní, která mu sedne.
• Vzhledem k tomu, že Linux je pouze jádro a instalace softwaru je náročná pro uživatele, využíváme tzv. package managery (apt, pacman, dnf).
• Package managery se liší podle distribuce, nedají se v distribuci změnit, na rozdíl od ostatních věcí v distribuci.
• Z tohoto důvodu je potřeba si vybrat distribuci, která se nám líbí. (nebo kvůli sociálnímu statutu, např. arch uživatelé)
• Distribuce jsou verze Linuxu s předinstalovanými a přednastavenými nástroji a aplikacemi.

Instalace

• Pokud nechceme instalovat Linux, nebo jiný operační systém přímo na náš počítač, je možné ho virtualizovat, k tomu nám pomohou programy jako je VMware a VirtualBox.
• Instalace je rozdílná podle distribuce, kterou jsme si vybrali.
• Pokud budeme instalovat systém s automatizovaným instalačním procesem (cokoliv kromě Arch Linuxu apod.), tak se nás bude ptát na následující věci:

• Uživatele a jejich hesla
• Rozdělení disku na oddíly – swap, root, boot
• Swap = oddíl na disku, který se používá při zaplněnífyzické paměti RAM, ve windows známé jako pagefile

Terminál

• Terminál je program (ve windows známý jako command prompt), ve kterém spouštíme shell.
• Shell je interpreter příkazů pro kernel, zvládne udělat všechno co jde udělat skrze normální aplikaci.
• V terminálu můžeme používat shell redirection, což je způsob, jak v terminálu zacházet s daty

Piping

Při pipingu se používá operátor |, který přesměruje výstup jednoho příkazu do jiného

Writing

Pokud chceme zapsat výstup příkazu do souboru, můžeme použít operátor > a za něj napsat jméno souboru. Pokud už soubor existuje, přepíše ho.

Appending

Dělá to samé jako writing, ale když použijete operátor >> se jménem souboru, který už existuje, tak výstup přidá na konec existu

Příkazy v terminálu

• Jestli chcete používat Linux, tak je dobré znát nějaké základní příkazy, které budete používat na denní bázi.
• K příkazům můžeme přidat i argumenty (v <>), které přidávají doplňující informaci a nastavení příkazu.

Příkazy:

• whoami

• whoami nám řekne kdo jsme

• id

• id nám ukáže ID uživatele a skupin ve kterých jsme
• Ukázka:

student@ssps:~$ id
uid=1000(student) gid=1000(student) groups=1000(student),998(wheel)
student@ssps:~$ 

• uname

• uname neboli unix name, nám vypíše systémové údaje o našem systému
• Argumenty:

• -a (všechno) = vypíše nám všechny možné informace o systému
• -n (hostname) = vypíše nám naše síťovém jméno počítače
• -v (verze kernelu) = vypíše nám verzi kernelu
• Další

• Ukázka:

student@ssps:~$ uname -a
Linux ArchVM 6.7.6-arch1-2 #1 SMP PREEMPT_DYNAMIC Thu, 29 Feb 2024 20:00:00 +0000 x86_64 GNU/Linux
student@ssps:~$ 
``

• cd <cílový adresář>

• cd neboli change directory je jeden z nejpoužívanějších příkazů a je nutnost ho znát, jelikož se používá pro přesouvání mezi složkami.
• Ukázka:

student@ssps:~$ cd Desktop
student@ssps:~/Desktop$ 

• ls <(agrumenty níže)>

• ls neboli list, nám vypíše soubory a složky v adresáři kde momentálně jsme.
• Argumenty:

• -l (long listing) = vypíše více informací o souborech a složkách
• -a (all) = vypíše všechny soubory a složky (i skryté)

• Ukázka:

student@ssps:~/Pictures$ ls -la 
total 15547
drwxr-xr-x    5 student student   4096 feb   6 15:12 .
drwx--x---+  15 student student   4096 feb  13 16:41 ..
-rwx------    1 student student   2506 feb  24 23:36 .cat.jpg
-rwxrwx---    1 student student   4849 feb  24 23:36 pes.png

• mkdir <jméno složky>

• mkdir neboli make directory, nám vytvoří nový adresář
• Ukázka:

student@ssps:~$ mkdir Slozka
student@ssps:~$ cd Slozka
student@ssps:~/Slozka$ 

• rmdir <jméno složky>

• rmdir neboli remove directory, nám vymaže prázdnou složku
• Ukázka:

student@ssps:~$ rmdir Slozka
student@ssps:~$ cd Slozka
cd: no such file or directory: Slozka

student@ssps:~$ 

• touch <soubor>

• touch nám vytvoří nový soubor
• využívá se na upravování metadat u souborů, jako je čas poslední úpravy souboru

• cat <soubor>

• cat neboli concatenate, nám vypíše soubor
• Ukázka:

student@ssps:~$ cat soubor.txt
Ahoj

student@ssps:~$ 

• cp <původní místo> <cílové místo>

• cp neboli copy, nám zkopíruje soubor nebo složku
• můžeme použít switch -r aby nám rekurzivně zkopíroval složku, to znamená že nám zkopíruje soubory a adresáře v ní.
• Ukázka:

student@ssps:~$ cp soubor.txt soubor1.txt
student@ssps:~$ 

• mv <původní místo> <cílové místo>

• mv neboli move, nám přesune soubor nebo složku
• používáme ho i pro přejmenování souborů a složek
• Ukázka:

student@ssps:~$ mv adreasrr adresar
student@ssps:~$ 

• rm <soubor/jméno složky>

• rm neboli remove, nám smaže soubory nebo složky
• používáme hlavně switch -rf, který nám smaže složku a věci v ní (funguje i na soubory)
• Ukázka:

student@ssps:~$ rm -rf MyLife/
student@ssps:~$ 

• tree

• Vypíše rozvětvení složek a souborů v nich
• Ukázka:

student@ssps:~$ tree
├── Downloads/ 
├── Pictures/ 
└── Public/ 
    ├── obrazek.jpg
    └── textak.txt

3 directories, 2 files
student@ssps:~$ 

• pwd

• pwd neboli print working directory, nám zobrazí absolutní cestu aktuálního adresáře
• Ukázka:

student@ssps:~$ pwd
/home/student/

student@ssps:~$ 

• nano/micro/vim (textové editory)

• Textové editory nám pomáhají upravovat čisté UTF8/ASCII soubory, mají speciální funkce, podle toho, které využijeme
• Nano je nejjednodušší pro uživatele na pochopení a využití.
• #humor Vim je považován jako nerdovský text editor a uctívá se
• Ukázka:

~
~
~
~
~
~
~
~
:                                                    0,0-1  All

• grep

• grep neboli global regular expression print, nám vyhledá specifický string v souboru
• Argumenty:

• -r (rekurzivní) = vyhledá i v podsložkách
• -i (ignoruje kapitalizaci) = ignoruje, zda je písmeno velké, či malé
• -E (regulérní exprese - regex) = pomocí tohoto argumentu nemusíme hledat string, ale regex
• Mnoho dalších

• sudo <příkaz>

• sudo neboli superuser do spustí příkaz jako privilegovaný uživatel root, který má právo na systému udělat cokoliv
• Ukázka: Spuštění příkazu jako neprivilegovaný uživatel

student@ssps:~$ apt update
Reading package lists... Done
E: Could not open lock file /var/lib/apt/lists/lock - open (13: Permission denied)
E: Unable to lock directory /var/lib/apt/lists/
W: Problem unlinking the file /var/cache/apt/pkgcache.bin - RemoveCaches (13: Permission denied)
W: Problem unlinking the file /var/cache/apt/srcpkgcache.bin - RemoveCaches (13: Permission denied)

V ukázce vidíte, že příkaz na aktualizaci repozitářů selhal, protože uživatel student na něj nemá oprávnění.

• Ukázka: Spuštění příkazu s použitím sudo

student@ssps:~$ sudo apt update
[sudo] password for student:         
Hit:1 http://security.ubuntu.com/ubuntu jammy-security InRelease
Hit:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu jammy InRelease                                                                                                                                                      >>Hit:3 http://packages.microsoft.com/repos/code stable InRelease                                                                                                                                             >>Hit:4 http://cz.archive.ubuntu.com/ubuntu jammy InRelease                                                                                                                                                       

Naopak při použití sudo příkaz fungoval, protože byl spuštěn jako uživatel root

• chmod

• chmod neboli change mode, nám změní oprávnění složky nebo souboru
• Příklady použití:

• chmod 764 soubor -> nastaví práva rwx pro majitele, rw-pro skupinu a r-- pro ostatní
• chmod u+rwx,g+rw,o+r soubor -> vykoná totéž jako předchozí příklad

• chown

• chown neboli change ownership, nám změní majitele souboru/složky

• wget

• Používá se k nahrávání nebo stahování dat z nebo na server.
• Zabudované rekurzivní stahování
• Je vysoce konfigurovatelný

• curl

• Stahuje souborů z internetu
• Oproti wget podporuje více protokolů, avšak je méně konfigurovatelnější

• file

• Používá magic numbers na zjištění typu souboru
• Ukázka:

student@ssps:~$ file word-dokument.docx
word-dokument.docx: Microsoft Word 2007+

student@ssps:~$ 

• top/htop/btop

• Systémové monitory, ukazují nám vizuální využítí systému