Introducción al Sistema Operativo Linux

Introducción al Sistema Operativo Linux

• Un sistema operativo es un conjunto de programas que gestionan la memoria, el disco, los medios de almacenamiento y los periféricos de una computadora.
• Linux es un sistema operativo de código abierto desarrollado por Linus Torvalds.
• Linux utiliza una arquitectura monolítica; el kernel gestiona todos los recursos del sistema.

Espacio de Usuario y Espacio de Kernel

• Espacio de Usuario: Se refiere a la memoria reservada para las aplicaciones y procesos en ejecución.
  • Las aplicaciones de usuario, los datos y el código se ejecutan en este espacio.
  • La biblioteca libc (GNU C Library o glibc) proporciona funciones básicas para el desarrollo de programas en C.
  • La System Call Interface (SCI) es el mecanismo que permite a las aplicaciones solicitar servicios al sistema operativo.
• Espacio de Kernel: Es la región de memoria dedicada al núcleo o kernel del sistema.
  • El Kernel se encarga de la gestión de procesos, asignando recursos y atendiendo las necesidades de servicio de los programas y procesos.

Comandos de Línea de Comandos

• tree: Muestra la estructura de directorios de forma jerárquica.
• whereis: Localiza archivos binarios, código fuente y páginas de manual de un comando.
• type: Indica si un comando está instalado, lo ubica en el sistema de archivos y determina su tipo.
• split: Divide un archivo en varios archivos más pequeños, parametrizando el tamaño de los archivos resultantes.
• tr: Traduce y elimina caracteres en un archivo.
• uniq: Elimina las líneas duplicadas de un archivo.
• nl: Similar a cat, pero imprime el número de líneas.
• tail / head: Muestra las últimas / primeras líneas de un archivo.
• more / less: Muestra información paginada de un archivo.
• cut: Corta porciones de un archivo en vertical, por bytes (-b), campos (-f) o caracteres (-c).
• wc: Cuenta líneas (-l), palabras (-w), caracteres (-m) o bytes (-c) de un archivo.
• sed: Realiza operaciones de búsqueda, reemplazo, inserción, eliminación y transformación de texto en archivos o streams.

Expresiones Regulares

• Son secuencias de caracteres que definen patrones de búsqueda en un texto.
• grep: Busca si una cadena está dentro de otra.
• egrep: Soporta expresiones regulares.
• fgrep: No permite expresiones regulares.

Redirecciones

• Permiten controlar la entrada y salida de los comandos en la línea de comandos.
• Un programa tiene tres flujos:
  • entrada (stdin): flujo de entrada estándar.
  • salida (stdout): flujo de salida estándar.
  • salida de error (stderr): flujo de salida de errores.
• Ejemplo: find -type f -name "*.txt" -print0 | xargs -0 ls -l

Gestión de Usuarios

• useradd: Crea un nuevo usuario.
• userdel: Elimina un usuario.
• usermod: Modifica la información de un usuario.
• passwd: Cambia la contraseña de un usuario.
• chage: Gestiona la caducidad de las contraseñas de usuarios.
• finger: Muestra información de un usuario.
• chfn: Modifica información del usuario (comentario o GECOS).
• chsh: Cambia el shell de un usuario.
• pwck: Verifica la integridad de /etc/passwd y /etc/shadow.

Gestión de Grupos

• groupadd: Crea un nuevo grupo
• groupdel: Elimina un grupo
• groupmod: Modifica la información de un grupo
• gpasswd: Añade o elimina usuarios de un grupo
• groups: Muestra los grupos a los que pertenece un usuario.
• grpck: Verifica la integridad de /etc/group y /etc/gshadow.

Sistemas de Ficheros

• Es una estructura lógica que organiza y gestiona la forma en que los datos se almacenan, nombrados, acceden y modifican.
• mount: Monta un sistema de archivos en un punto de montaje.
• umount: Desmonta un sistema de archivos.
• /etc/fstab: Fichero que define los montajes permanentes.
• /etc/mtab: Fichero que registra los montajes actuales.
• df: Muestra el espacio ocupado y disponible en un sistema de archivos.
• du: Muestra el tamaño de un archivo o directorio.
• fsck: Verifica y repara un sistema de archivos.
• lsof: Lista los archivos abiertos por un proceso.
• mkfs: Formatea una unidad en un formato específico.
• lsblk: Muestra información sobre los dispositivos de almacenamiento y sus particiones.

VFS (Virtual File System)

• Capa de abstracción entre las operaciones de sistema de archivos a nivel de usuario y el hardware o los sistemas de archivos reales en el kernel del sistema operativo.
• Permite que el sistema opere con diversos sistemas de archivos sin tener que cambiar el código del kernel.

Librerías

• Conjunto de funciones agrupadas en un único archivo.
• Las aplicaciones pueden utilizar las funciones de una librería sin tener que incluir su código fuente en su propio código.
• Los archivos que terminan en ".so" son objetos compartidos.
• ldd: Muestra las librerías de las que depende un programa.

Procesos

• Los comandos internos del shell no generan procesos (por ejemplo: history, set alias, echo, cd, pwd, exec, kill, umask).
• ps: Muestra la información de los procesos en ejecución.
• top: Muestra una lista interactiva de los procesos en ejecución.

Seguridad: Gestión de Usuarios

• /etc/passwd: Fichero que almacena la información de los usuarios del sistema.
• /etc/shadow: Fichero que almacena las contraseñas de las cuentas de usuario.

Seguridad: Gestión de Recursos

• ulimit: Permite establecer límites a la cantidad de recursos que se pueden utilizar (CPU, memoria, i-nodos, etc.).
• cgroups: Característica del kernel de Linux que permite limitar, priorizar y controlar recursos de hardware (CPU, memoria, E/S de disco, red) entre diferentes grupos de procesos.

Seguridad: en Red

• iptables: Herramienta de línea de comandos que permite configurar las reglas del firewall en Linux.
• Fail2Ban: Aplicación que protege servidores Linux de ataques de fuerza bruta y otros ataques de seguridad (DoS).
  • Monitorea los logs del sistema para detectar patrones de ataque.
  • Bloquea a los atacantes cuando se detecta un comportamiento anómalo.
  • Funciona también como IPS (Sistema de Detección de Intrusiones).
• SSH: Protocolo de red seguro para acceder de forma remota a sistemas Unix y Linux (puerto 22).
• SFTP: FTP sobre SSH.
• SCP: Copia de archivos remotos usando SSH.

El quiz explora los conceptos fundamentales del sistema operativo Linux, su arquitectura y la diferencia entre el espacio de usuario y el espacio de kernel. Aprenderás sobre la gestión de recursos y las funciones esenciales que permiten la interacción entre aplicaciones y el sistema operativo.