Při běhu jádra může dojít k chybovému stavu. Ty jsou podle fatálnosti dva, kernel oops a kernel panic. Kernel oops je nefatální chyba, ze které se kernel zotaví, i když při tom dojde k určitým škodám na běžícím systému, některé prostředky již nemusí být k dispozici. Informace o chybovém stavu bývají dohledatelné v systémovém logu (ve /var/log). Kernel panic oznamuje fatální chybu, ze které se jádro nemá šanci zotavit.

Tyto chyby mohou být způsobeny buď skutečnou programátorskou chybou v jádře, ale mohou být také projevem špatně fungujícího hardwaru nebo ovladače. Typickým problémem je chyba v paměti RAM.

Verze jádra má tvar A.B.C.D, kde A je verze jádra, B je hlavní revize jádra, přičemž liché číslo značí vývojovou a sudé stabilní revizi, C je vedlejší revize, která se mění s provedením nějaké podstatnější změny (přidání ovladače, apod.), a konečně D je číslo, jehož povýšení naznačuje drobnou změnu (opravu chyby, apod.). Momentálně existují dvě řady jádra, starší 2.4 a novější 2.6. Aktuální verzi jádra zjistíte třeba z webu kernel.org, odkud si můžete samotné jádro stáhnout.

Jádro lze různými způsoby upravovat, lze na něj aplikovat patche, které do něj přidávají další (neoficiální) funkcionalitu. Čistému jádru bez patchů se říká vanilla jádro a lze jej získat přímo ze stránek kernel.org. Jádra, která se nachází v distribucích, bývají patchovaná a upravená třeba tak, aby distribuce fungovala na téměř jakémkoliv hardwaru.

Jádro si můžete sestavit sami, odstranit z něj podporu zařízení, která nepoužíváte, a přizpůsobit jej přesně pro váš počítač. Můžete sami rozhodnout, kterou funkcionalitu zkompilujete jako modul a kterou pevně zakotvíte v jádře. Můžete sami aplikovat patřičné patche, které uznáte za vhodné. A samozřejmě, můžete kód jádra upravit sami. Kompilaci jádra bych doporučil pouze v případě, kdy k tomu máte dobrý důvod.

Už jsme si řekli, že některá funkcionalita a některé ovladače mohou být v jádře přístupné jako moduly. Moduly se samozřejmě nacházejí mimo jádro, jsou to obyčejné soubory. Je jasné, že k tomu, aby se jádro mohlo dostat k modulu, potřebuje připojit příslušný oddíl, na kterém jsou moduly uloženy. Má-li však třeba ovladač řadiče nebo souborového systému zakompilovaný jako modul, nemá šanci se k němu dostat. V takovém případě ohlásí kernel panic a odmítne pokračovat.

Tuto situaci řeší malý komprimovaný souborový systém obsahující mj. příslušné moduly, který se zkopíruje do paměti za jádro, jádro jej rozbalí a připojí na kořenový adresář. Z něj pak natáhne příslušné moduly a může pokračovat dále.

Parametry se jádru předávají pomocí zavaděče (LILO nebo GRUB). Ty mu třeba řeknou, který oddíl má připojit na kořenový adresář, které činnosti má a nemá provádět, jak velikou má očekávat paměť, apod. Parametry jádra tedy umožňují upravovat jeho funkci a vyřešit některé problémy se špatně fungujícím hardwarem (tak, že danou funkcionalitu vypnou).

Souborový systém je sada pravidel pro ukládání souborů a adresářů na pevný disk tak, aby bylo možné je opět přečíst. Bývá v ní vymezeno, kde na pevném disku se daný soubor nachází, jak se jmenuje, v jakém je adresáři a jaká má přístupová práva. Souborové systémy existují na pevných discích v oblasti definované jako tzv. diskový oddíl. Těch může mít pevný disk více. Výměnná zařízení obsahují zpravidla pouze jediný souborový systém, nejsou členěny na oddíly.

V unixových systémech jsou souborové systémy na oddílech pevných disků i na jiných zařízeních připojovány na adresáře. Základ tvoří kořenový souborový systém, který se připojí na kořenový adresář, a do jeho struktury se pak zapouštějí (připojují) další souborové systémy podle požadavků uživatele. Připojování souborových systémů může probíhat automaticky (např. po vložení média), nebo může být vyžadováno provést ruční připojení.

V unixových systémech platí, že vše je soubor. Na rozdíl od jiných systémů nerozděluje GNU/Linux název souboru na jména a příponu. Přípona, pokud je, je prostě součástí jména souboru. Unixové systémy také rozlišují velká a malá písmena v názvech souborů, takže, kupříkladu, soubor se jménem "novak" je něco jiného než soubor "Novak". Soubor (adresář) se jménem začínajícím tečkou je považován za skrytý soubour, na což reagují příslušné programy tak, že jej nezobrazí. K zobrazení takových souborů je zpravidla nutné použít adekvátní volbu v nastavení příslušného programu. Rozlišujeme následující typy souborů:

Adresářová struktura začíná kořenovým adresářem, který se označuje normálním lomítkem. Následují jednotlivé adresáře a jejich popis:

Jak je z této struktury patrné, nejsou programy umístěny vždy v jednom adresáři, kde mají svoje spouštěcí i datové soubory, ale jejich spouštěcí soubory se nachází v /bin či /usr/bin, sdílené knihovny mají k dispozici v /lib či /usr/lib, konfigurační soubory mají zpravidla v /etc a jejich datové soubory se nachází v /usr/share. Pokud máte software, který se s takovou hierarchií nevypořádá, pak můžete použít adresář /opt, který je tomuto účelu vyhrazen. Teď vás možná napdá, jak odlišit, co patří jednotlivým programům. To má na starosti balíčkovací systém, který ví, co patří ke kterému programu a je schopný selektivně odstranit daný program tak, že po něm nezbyde vůbec nic, přičemž je schopen se vypořádat se závislostmi.

Jak jsme si řekli, adresář je speciální typ souboru, který obsahuje odkazy na jiné soubory. Proto na něj mají práva poněkud jiný účinek. Právo čtení nám umožní přečíst si jeho obsah, tj. jaké soubory se v něm nachází. Právo zápisu nám umožní vytvářet či mazat soubory, které se v něm nachází. Ano, když soubor ochráníme proti zápisu i čtení, ale je v adresáři, do kterého má jiný uživatel povolený zápis, může soubor vymazat. Výmaz souboru je v podstatě zápis do příslušného adresáře, kde se odstraní položka ukazující na daný soubor. Existuje však možnost, jak i to ošetřit, viz "Sticky bit" níže. Právo ke spuštění nám umožní adresář otevřít.

Kromě výše uvedených práv existují ještě tři takové malé "hacky", sticky bit, setuid bit a setgid bit.

Jak už jsem podotkl, na výmaz souboru stačí mít oprávnění k zápisu do adresáře, kde se nachází. Pak i v případě, že bude daný soubor proti nám chráněn sebelépe, stejně jej budeme moci vymazat. Tato situace určitě není přijatelná, a proto existuje způsob, jak tomu zabránit. Tím způsobem je nastavit danému adresáři sticky bit. V takto ošetřeném adresáři bude moci soubory mazat jenom jejich vlastník.

Pro některé operace může být z nějakého důvodu třeba vyšších práv, než má uživatel k dispozici. V případě vypalování je tím důvodem přímý přístup k mechanikám. Pokud uživatel tato oprávnění nemá, ale přesto chce danou činnost provádět, může být řešením právě setuid nebo setgid oprávnění, které způsobí, že se při spuštění daného programu nastaví jeho "výkonný" vlastník (setuid) nebo skupina (setgid) na vlastníka souboru. Pokud je jím root, získá program jeho oprávnění a má mj. plný přístup k hardwaru. Ale tato oprávnění získá pouze daný program při svém provádění, uživatel, který jej spustil, je nezíská. Pomocí těchto oprávnění je tedy možné, aby uživatel pracoval bez oprávnění uživatele root, a přesto prováděl operace, které vyžadují vyšší oprávnění, než má k dispozici.

Procesy řídí jádro, které jim přiděluje systémové prostředky. Čas procesoru je procesům přidělován podle jejich "niceness" (slušnost). Ta může nabývat hodnot od -20 do 19, přičemž čím je číslo nižší, tím je na běh programu kladen větší důraz a je mu přidělováno více času procesoru. Pouze uživatel root je oprávněn nastavit procesům slušnost menší než nula.

I když je systém plně zažížen, jádro vždy uspokojuje všechny procesy, takže i když vám zrovna běží nějaký žrout obecný se slušností -20, dostane se časem ke slovu i slušňák devatenáctého stupně.

Procesům se dají posílat signály, které mohou program donutit chovat se určitým způsobem či provést určitou operaci. Z hlediska uživatele jsou nejpodstatnější dva signály, signál TERM a signál KILL. První požádá program o ukončení, druhý ho bez milosti sestřelí. Pro uživatele není až tak podstatné se učit význam signálů, ale programátor by je znát měl. V souvisejících odkazech naleznete na toto téma velmi dobrý článek.

Démoni jsou procesy běžící na pozadí, ty, které uživatel nemá přímo pod svou kontrolou, neovládá je interaktivně, ale které zajišťují určitou činnost. Jejich ovládací skripty (umožňující je spustit, zastavit či restartovat) se nachází zpravidla v /etc/init.d.

Základním rozhraním GNU/Linuxu (tedy tím, které by mělo fungovat vždy a všude), je příkazová řádka. Shell je interpret příkazové řádky, program, který zpracovává příkazy, které píšete. Těch má GNU/Linux celou řadu, ale tím nejpoužívanějším je Bash, inovovaná verze unixového Bourne Shellu. Existují samozřejmě i jiné shelly.

V příkazové řádce je možné realizovat mnohé, a to rychle a efektivně. Bohužel, tyto možnosti jsou vyváženy nutností se s tímto nástrojem naučit efektivně pracovat, a to chvilku trvá. Je na vás, jestli tomu ten čas dáte, nebo budete preferovat grafické rozhraní.

V unixových systémech tvoří grafické rozhraní tzv. X-Window System. Je to software s architekturou klient/server a využívá síťové rozhraní (je tedy možné přihlásit se vzdáleně k jinému systému, ale tento systém stejně dobře funguje i na počítači odpojeném od sítě). Serverem je X-Server (nebo familiérně Xka) a poskytuje ty nejzákladnější funkce (zobrazovací funkce, polohovací zařízení, klávesnice). Samotná grafická prostředí a okenní manažeři vystupují v roli klientů, kteří se připojí k "serveru" a využívají jeho funkce.

Grafický desktop je velmi pravděpodobně to, o co budete stát nejvíce, plně vybavené grafické prostředí spravující okna i plochu, tvořící komplexní prostředí. Jejich výhodou je množství funkcí, nevýhodou pak těžkopádnost a náročnost na systémové zdroje (paměť, procesor). Příklady grafických desktopů jsou KDE a Gnome.

Kromě grafických desktopů existují i odlehčená prostředí, přesněji správci oken. Ty se třeba nestarají o plochu a pozadí, spravují základní operace s okny a nabízí jednoduchá menu. Jejich konfigurace je zpravidla otázkou editace konfiguračních souborů. Jejich výhodou je lehkost, svižnost, nenáročnost na systémové zdroje. Taková prostředí poběží dobře i na starších počítačích. Jejich nevýhodou je naopak nedostatek funkcí a někdy obtížná konfigurace (ruční úprava konfiguračních souborů). Příklady takových prostředí mohou být Fluxbox, IceWM, twm, apod.

Po zapnutí počítače se spustí program obsažený na čipu v základní desce s názvem BIOS. Ten se podívá, co za hardware se vlastně v počítači nachází, provede základní diagnostiku, najde zařízení označené pro zavádění systému (zpravidla je to "primary master" pevný disk) a předá řízení zavaděči (bootloader).

Prvním 512 bytům na začátku pevného disku se říká MBR (Master Boot Record). Z nich prvních 446 bytů tvoří zavaděč (bootloader), dalších 64 bytů tvoří tabulka rozdělení disku (partition table) a zbylé dva byty tvoří tzv. magic number. Zavaděč se může vejít do oněch 448 bytů (např. LILO), nebo nemusí, a v takovém případě se zavaděč pouze odkazuje na nějaké místo na pevném disku, kde se nachází hlavní zaváděcí program (GRUB).

Zavaděč natáhne do paměti linuxový kernel (jádro operačního systému), a ten spustí. Kernel si osahá hardware, připojí kořenový oddíl a spustí program /sbin/init, který zjistí, do které úrovně běhu má nastartovat (z /etc/inittab) a to pak také provede.

V adresáři /etc/rcX.d (kde X je číslo runlevelu) se nachází symbolické odkazy na skripty služeb v /etc/init.d, které jsou postupně spouštěny podle pořadí.

GNU/Linux má celkem šest úrovní běhu, do kterých lze nabootovat nebo je při běhu měnit příkazem init cislo_runlevelu. Úroveň běhu specifikuje, které služby se mají zavést, tedy co všechno má být funkční. Ve všech distribucích platí, že úroveň běhu 0 se rovná vypnutí počítače, zatímco úroveň běhu 6 se rovná restartu počítače.

Jednička představuje jednouživatelský režim bez sítě pro provádění záchranných operací. Úroveň běhu můžete specifikovat i jako parametr jádru v rámci zavaděče. Parametr 1 nebo single by vás měl systém nastartovat do úrovně běhu 1. Úrovně běhu 2-5 bývají v různých distribucích různě definované.

Práce v síťovém prostředí je pro unixové systémy přirozeností, dokonce řada programů (včetně X-Serveru) využívá síť, a to i na počítači, který není k žádné připojen. K tomu se využívá místní smyčka (tzv. local loopback), IP adresa je 127.0.0.1, a je to reprezentace místního počítače (toho vašeho nepřipojeného). Místní smyčka je pro fungování mnoha programů nezbytná, naopak bez připojení ke klasické síti se GNU/Linux bez problémů obejde.

Nejběžnější připojení je přes ethernet, tedy síťová karta ve vašem počítači a kabel vedoucí třeba k síťové přípojce, speciálnímu modemu nebo jinému počítači. Identifikovaná síťová karta bude zprovozněna jako rozhraní ethX, kde X je číslo síťové karty (první síťová karta je tedy eth0, další eth1, atd.).

Připojení přes modem běží pomocí point-to-point protokolu (PPP), rozhraní má symboliku pppX, kde X je číslo zprovozněného modemu (první zprovozněný modem bude ppp0). Velmi dobrý grafický klient k tomuto typu připojení je kppp.

Připojení přes wifi mívá symboliku wlanX (první rozhraní je wlan0) a nastavuje se příkazem iwconfig.

Pokud je na síti DHCP server (server, který odpovídá na otázku vašeho počítače "kdo jsem?"), systém jej najde a nastaví síť podle něj (v přívětivých distribucích automat nebo klikátko, jinde příkaz dhclient). Bez DHCP serveru je potřeba nastavit síť ručně. Tady opět pomohou grafická klikátka nebo příkaz ifconfig či novější ip.

K tomu raději dodám trošku teorie. Každý počítač v síti musí být jednoznačně identifikován, a to IP adresou (ve tvaru xxx.xxx.xxx.xxx, např. 192.168.0.1). Aby se od sebe odlišily různé sítě, používá se tzv. síťová maska (ve tvaru xxx.xxx.xxx.xxx, např. 255.255.255.0). To ale nestačí. Je potřeba vědět, na jaký počítač (resp. na jakou IP adresu) se mají posílat pakety, které nepatří do žádné ze známých sítí, což je brána (tzv. gateway). A pořád ještě nám něco chybí. Asi bychom rádi do prohlížeče zadávali adresy ve tvaru www.google.com a nikoliv 66.249.93.104. K tomu potřebujeme nějaký server, kterého by se náš počítač vždy zeptal, kterou IP adresu má daná URL, potřebujeme jmenný server (nameserver). Ty se zapisují do /etc/resolv.conf.

Servery jsou služby poskytované daným počítačem ostatním počítačům v síti. V GNU/Linuxu máte na výběr z mnoha serverů zajišťujících nejrůznější služby, namátkou webový server, poštovní server, FTP server, databázový server a řada dalších. Servery se ovládají pomocí skriptů v /etc/init.d nebo pomocí příslušných grafických nástrojů.

Server funguje tak, že si zabere příslušný port (číslo od 1 do 65535), a na něm naslouchá. Na tento port zašle klient požadavek o spojení a začíná komunikace. Pokud si nepřejeme, aby měl k serverům přístup každý počítač v síti, musíme je chránit firewallem.

Komunikace mezi počítači prostřednictvím sítě probíhá za pomoci paketů, kterými se přenáší informace a požadavky mezi počítači. Teď už víme, že pakety směřují na určité porty, kde naslouchají patřičné servery. Firewall je de facto paketový filtr, umožňuje definovat jednoduchá i složitá pravidla, jak s pakety zacházet. Chceme-li servery chránit, musíme vytvořit filtr, který zahodí všechny pakety z počítačů mimo místní síť. GNU/Linux má velmi komplexní paketový filtr, Netfilter.

Dlužno dodat, že v přívětivých distribucích je nastavení firewallu otázkou několika kliknutí. Navíc existují grafické nástroje, které uživateli usnadňují tvorbu firewallu (KMyFirewall, Fwbuilder, Guarddog, apod.), ale i grafické nástavby fungující jako osobní firewall (Firestarter), které bych doporučil začátečníkům, kteří obdrželi distribuci bez klikátka nastavující firewall.

Firewall je přímo součástí linuxového jádra, přičemž utilita, kterou se firewall nastavuje, je iptables. Ručnímu stavění firewallu pomocí iptables se věnují některé články v odkazech.