Boot no linux

BOOT
boot é o termo em inglês para o processo de iniciação do computador que carrega o sistema operacional quando a máquina é ligada, neste post descreverei os tipos de boot no linux e suas etapas.

Boot manual e automático
No boot automático, o sistema executa tudo por sua conta sem interrupção do operador.
No boot manual, o sistema executa ate uma determinado ponto e passa o controle para um operador do sistema, antes da maioria dos scripts serem executados. Neste momento, o sistema esta em modo monousuário. Este modo e utilizado somente se houver algum problema no sistema.

Etapas do processo de inicialização
- Carga e inicialização do kernel
- Detecção e inicialização de dispositivos
- Criação e inicialização processos espontaneos
- Intervenção do operador (somente no modo manual)
- Execução dos scripts de inicialização do sistema
- Operação multiusuário

Carga e inicialização do kernel
            O kernel e um programa, e a primeira tarefa do boot e o obter o kernel na memória para executa-lo. O caminho para localizar este programa e  /vmlinux  ou /boot/vmlinux.
            Durante o primeiro processo, a memória RAM carrega um pequeno programa de boot procedente do disco. Este programa e responsável para organizar o kernel e fazer seu carregamento.
            O kernel efetua alguns testes, para verificar quanto de memória esta disponível. Neste ponto o kernel reserva um pouco de memória para algumas estruturas de dados internas saão dimensionadas estáticas. O kernel imprime na tela a quantidade de memória RAM disponível para o usuário.

Detecção e inicialização de dispositivos
            Uma das principais tarefas do kernel e verificar o ambiente da maquina, e localizar os dispositivos. Ao criar um kernel você informa quais dispositivos ele deve encontrar, quando o kernel e executado ele tenta localizar e executar estes dispositivos a cada dispositivo encontrado o  kernel  imprime uma linha criptografada.
            Embora alguns dispositivos não sejam localizados completamente, o kernel do linux faz um verificação sondando o barramento em busca de novos dispositivos, os dispositivos que nao respondem  a sondagem são desabilitados, se algum dispositivo for conectado após este procedimento, o mesmo pode ser carregado ou habilitado durante a execução.

Processos de sistema
            Após a inicalização básica do kernel são criados processo espontâneos (fork),
(no linux não existe nenhum  PID 0 visível o init e o PID 1)  o init, este e acompanhado de varios processos que  manipulam a memória tipo kilushd, kupdate, kpiod, e kswapd destes somente init e realmente um processo, os demais são partes do kernel quepor razoes de escalonamento são arrumados para se parecerem um processo. 
            Depois dos processos serem criados o papel do kernel no boot esta completado, no entanto nenhum processo para login foi criado e nenhum daemon foi inicializado. Todas estas tarefas seram tratadas pelo processo init.

Intervenção do operador (somente no modo manual)
            Se o sistema for iniciado no modo monousuário, o processo init recebe uma flag notificando, que init deve executar o sulogin que e um login mais radical que executa quase todos os comandos shell.
            Nas ditribuições SuSe e Debian so existe uma partição raiz montada, por isso para utilizar os comando essenciais e os programas em  /bin /sbin ou /etc estas partições devem ser montadas e verificadas com comando fsck que deve ser executado manualmente, daemons não executa no modo monousuário por isso serviços que precisam de processos servidor não funcionaram normalmente.

Execução dos scripts de inicialização do sistema
            No momento que ele estiver pronto para executar scripts de inicialização, ele e reconhecidamente linux, os scripts de inicialização são simplesmente scripts shell selecionado e executados por init através de um algoritmo.

Operação multiusuário
            Depois dos scripts serem inicializados, o sistema esta completamente operacional, mas não ha nenhum processo de gerenciamento de login. Entao init e responsável por criar os processos getty, responsável pelo login tornando o linux multiusuário. processo init também cria os processos para logins gráficos xdm e gdm.


fuis
proximo,post falarei de dois gerenciadores de boot LILO e GRUB.

O diagrama de Pauling

O diagrama de Pauling nada mais é do que um método de distribuir os elétrons naeletrosfera do átomo e dos íons. Este método foi desenvolvido pelo químico norte-americano Linus Pauling (1901-1994), com base nos cálculos da mecânica quântica, em virtude de este ter passado um tempo junto com seus fundadores: Borh, Shcrödinger e Heisenberg. Pauling provou experimentalmente que os elétrons são dispostos nos átomos em ordem crescente de energia, visto que todas as vezes que o elétron recebe energia ele salta para uma camada mais externa a qual ele se encontra, e no momento da volta para sua camada de origem ele emite luz, em virtude da energia absorvida anteriormente. Baseado na proposição de Niels Borh de que os elétrons giram ao redor do núcleo, como a órbita dos planetas ao redor do sol.

Uma lâmpada fluorescente, por exemplo, ela contém uma substância química em seu interior, obviamente formada por átomos, os elétrons presentes na eletrosfera destes átomos, ao receber a energia elétrica são excitados, e começam a saltar para outras camadas e ao retornarem emitem a luz.

Diagrama de Pauling

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰6p⁶ 7s² 5f¹⁴6d¹⁰ 7p⁶ …

Ordem crescente de energia

Número Quântico Principal (n): também conhecido como nível energético são representados pelos números inteiros correspondentes a:

• K= 1 s
• L=  2 s p
• M= 3 s p d
• N= 4 s p d f
• O= 5 s p d f g
• P= 6 s p d f g h
• Q= 7 s p d f g h i…

Número Quântico Azimutal(l): é comumente conhecido como subnível energético e representado pelas (“s, p, d, f,”…), respectivamente, “s(Sharp), p(Principal), d(difuse) e f(fundamental)”.  Os subníveis energéticos são formados por orbitais, que comportam 2 elétrons com spins opostos segundo o Princípio da exclusão de Pauli.

• s²= 1 orbital e 2 spins
• p⁶= 3 orbitais e 6 spins
• d¹⁰= 5 orbitais e 10 spins
• f¹⁴= 7 orbitais e 14 spins

Número Quântico Magnético(m): o número quântico magnético é útil para identificação dos orbitais. Onde o orbital da direita tem valor (+) e os da esquerda valor (-). Por exemplo, utilizando o subnível f que possui um maior número de orbitais, temos:

Número Quântico de Spin (M_s): são representações em forma de seta dos elétrons distribuídos nos orbitais. O valor dos de cada spin é:

↑ Para cima é positivo M_s=+½(meio) e ↓ Para baixo é negativo e M_s=-½(meio)

Exemplo: é necessário fazer a distribuição eletrônica do átomo de Praseodímio:

Passo 1: procurar o elemento na tabela periódica e observar seu número atômico.

Utilizando o diagrama de Pauling e seguindo pelas diagonais obtém-se:

No átomo de Pr as camadas possuem:

K=2 elétrons, L=8 elétrons, M=18 elétrons, N=21elétrons, O=8 elétrons e P=2 elétrons.

Passo 2: dispor os spins em orbitais(aqui representados pelos quadrinhos) sendo

Para os íons a distribuição é diferente, visto que íons são átomos que possuem carga e são subdividos em Cátions – tem tendência de perder seus elétrons e Ânions – tem tendência de ganhar elétrons.

Para o Cátion de Pr⁺² por exemplo, a distribuição passa a ser para 57 elétrons pois ele perde 2 em virtude de sua valência:

K=2 elétrons, L=8 elétrons, M=18 elétrons, N=19 elétrons, O=8 elétrons e P=2 elétrons.

Para um átomo de cloro, por exemplo, a distribuição é 17, porém para o ânion cloreto passa a ser de 18 elétrons por que ele ganha 1 elétron:

¹⁷Cl:
1s²2s² 2p⁶
3s² 3p⁵ ou  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

K=2, L=8 e M=7 elétrons

¹⁷Cl^-1:

1s² 
2s² 2p⁶ 
3s² 3p⁶ ou  1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶

K=2, L=8 e M=8 elétrons

É importante salientar que no texto acima existem reticências demonstrando a continuação das camadas, níveis, subníveis etc. Simplesmente por que Pauling seguiu o raciocínio de Mendeleyev, sabendo que novos elementos ainda serão descobertos e ocuparão, por exemplo, a camada R nível 8 e subníveis s,p,d,f,g,h,i, j e assim por diante

físico brasileiro desenvolve software

Enquanto a maioria das pessoas se contenta em admirar o céu, o físico Paulo Holvorcem quer deixar seu nome gravado nele. O gaúcho já tem no currículo uma verdadeira coleção de descobertas relevantes.
A última delas, um novo cometa, aconteceu sem que ele precisasse sair de casa, em Porto Seguro, na Bahia.
Insatisfeito com a qualidade dos programas de computador para observação astronômica no mercado, Holvorcem desenvolveu um arsenal de softwares específicos.

Um deles permite que ele programe com exatidão as coordenadas de observação em um telescópio nos Estados Unidos e receba somente seus "pontos de interesse" no dia seguinte, por e-mail.
"Sem passar frio e sem precisar controlar manualmente o telescópio, como se fazia antigamente", explica ele.
Grandes centros e observatórios costumam restringir o acesso aos seus softwares porque não querem concorrência pelas descobertas. "Quem não faz parte deles tem dificuldades", diz Holvorcem, que tem doutorado em matemática.
Com o Universo sendo varrido por equipamentos potentes que recebem o apoio da Nasa e da Esa (Agência Espacial Europeia), Holvorcem –que faz explorações amadoras– criou uma tática para conseguir se destacar.

LADO B Ele explora uma espécie de "lado B" da Via Láctea. Pontos com alta concentração de estrelas, que tornam a observação mais trabalhosa e normalmente menos interessante para quem precisa produzir um grande volume de descobertas para justificar seus financiamentos.
Para contornar os problemas de observação, Holvorcem criou um programa que funciona como um interruptor de estrelas.
O software reconhece pontos fixos, como estrelas e galáxias, e os apaga das imagens, deixando só os pontos de interesse.
O último dos três cometas que ele descobriu foi assim. Localizado no fim de maio, o objeto, cujo brilho era muito fraco, acabava ofuscado pela grande quantidade de estrelas em seu entorno.

"Era um cometa de magnitude 19. Ou seja, cerca de 150 mil vezes mais fraco do que as estrelas mais fracas visíveis a olho nu em uma noite de céu escuro, sem poluição luminosa, com a atmosfera com boa transparência", explica Holvorcem.
FRAQUINHO
Por ter um brilho tão sutil, o cometa levou um pouco mais de tempo do que o habitual até ser confirmado pala IAU (União Astronômica Internacional), entidade que bate o martelo nas decisões astronômicas.
Isso acontece porque, para confirmar as descobertas de cometas, os astrônomos precisam ter seus dados publicados e averiguados por outros membros da comunidade. Como nem todo mundo tem um telescópio grande ou um "interruptor de estrelas", demorou mais.
A confirmação oficial chegou em circular da IAU em 31 de maio e o cometa foi batizado de C/2011 K1 (Schwartz-Holvorcem).