Wie funktioniert Linux?

Der Überblick: Struktur und Eigenschaften

[Einführung] [Meilensteine der Unix-Entwicklung] [Linux und andere Unixe][Struktur eines Linux/UNIX-Systems] [Arbeiten unter Linux] [Multitasking/Multiuser]

Einführung

Linux

ist ein Unix-ähnliches Betriebssystem

freie Software

unterliegt der GNU General Public License
offene Quellen, änderbar
Weiterentwicklungen müssen die Quellen ebenfalls offenlegen
keine Lizenzgebühren

implementiert die Unix-Schnittstellen, enthält jedoch keinen lizenzpflichtigen Unix-Quellcode

steht für eine neue Art der kooperativen Software-Entwicklung

hunderte Entwickler weltweit
Kommunikationsbasis: Internet

umfasst

Linux-Kernel (das eigentliche Betriebssystem)
zahlreiche Anwendungen, u.a.

grafische Bedienoberflächen
Office-Anwendungen (Textverarbeitung, -layoutgestaltung, Tabellenkalkulation, etc.)
Grafikerstellung, -bearbeitung
Präsentationsprogramme
Datenbanken
Internet Browser
DOS/Windows/PC-Emulatoren
Server für Internet- und Intranet-Anwendungen (WWW, E-Mail, File- und Druckserver, etc.)

das Linux-Maskottchen heißt Tux

Unix

ist der Name für eine Familie von Betriebssystemen

unterschiedlicher Hersteller
auf unterschiedlichen Computerplattformen (vom PC bis zum Supercomputer)

eine Bezeichnung für eine "Kultur": die Art und Weise des Computereinsatzes und der Computernutzung
ein Werkzeugkasten: unzählige kleine Tools, die genau eine Aufgabe perfekt lösen und kombiniert werden können
Entwicklungs- und Betriebsbasis des Internet und aller seiner Dienste

Electronic Mail
World Wide Web
Usenet News
FTP-Archive
...

last but not least: fun

Meilensteine der Unix-Historie

1969 - Ken Thompson (Bell Labs (Tochtergesellschaft der AT&T)) schreibt das Original-UNIX in Assemblersprache der PDP7
lange Zeit nur in diesem Unternehmen genutzt (zunächst keine kommerzielle Entwicklung)
1973 - Implementation in der Sprache C (Dennis Ritchie), Portierung auf PDP11
1978 - UNIX Version 7 als kommerzielles Produkt (in C)
viele Systemhersteller lizensieren UNIX und portieren es auf ihre Hardware (u.a. Amdahl:UTS, DEC: ULTRIX, Hewlett-Packard: HP-UX, Microsoft: XENIX)
an der University of California Berkeley (UCB) wird UNIX weiterentwickelt (BSD)
1979 - erste offizielle AT&T-Version System III
1983 - Beginn von Standardisierungsbemühungen: X/OPEN und POSIX
1984 - AT&T-Version System V
1986 - AT&T-Version System V.3; BSD 4.3
1988 - Gründung der OSF
1989 - AT&T-Version System V.4 (in enger Zusammenarbeit mit Sun)
1991 - Linux-Kernel (Linus Torvalds )
seitdem: Übernahme bereits existierender freier Software auf Linux (GNU, wichtig: C-Compiler gcc)
Linux ist ein weltweites Projekt im Internet (die meisten Entwickler haben sich nie getroffen)
ab 1997 - zahlreiche kommerzielle Softwareanbieter bekennen sich zu Linux (Office-Anwendungen, Datenbanken, ...)

Linux und andere Unixe

Kommerzielle und freie Unixe

Kommerzielle Unix-Varianten

Lizenzgebühren
Quellen sind nicht (oder nur eingeschränkt) verfügbar
wichtige Systeme (kein Anspruch auf Vollständigkeit)

Hersteller/zu beziehen über	System	Hardwareplattform/Prozessortypen
Sun	Solaris	SPARC, x86
Hewlett-Packard	HP-UX	HP-PA
SCO	Unixware	x86
Compaq/Digital	Tru64 Unix	Alpha
Silicon Graphics	IRIX	MIPS
IBM	AIX	Power PC

freie Unix-Versionen

keine Lizenzgebühren
Quellen verfügbar
kostenfreies Download über Internet
kommerzielle Distributoren
wichtige Systeme

System	Hardwareplattform/Prozessortypen	zu beziehen über
Linux	x86, SPARC, HP-PA, Alpha, MIPS, PowerPC, m68k, ...	verschiedene Distributoren, http://www.linux.org/
FreeBSD	x86	verschiedene Distributoren, http://www.freebsd.org/
NetBSD	x86, SPARC, Alpha, MIPS, m68k, VAX, ...	verschiedene Distributoren, http://www.netbsd.org/
OpenBSD	x86, SPARC, Alpha, MIPS, m68k, PowerPC, ...	http://www.openbsd.org/

Linux und OpenSource

Open Source Software (OSS) ist eine Bewegung
Ziel: Zuverlässigkeit und Qualität von Software fördern durch Offenlegung der Quellen
diesen Zielen entsprechen verschiedene Lizenzen, z.B. GNU General Public License (GPL)
Linux-Kernel und die meiste Software für Linux unterliegt der GPL
Open Source ist das Marketing Programm für freie Software

Linux-Distributionen

Zusammenstellungen eines installierbaren Systems, welches den Linux-Kernel enthält
zu beziehen über Internet oder als Software-Paket mit Buch und mehreren CD-ROMs (typischerweise über Buchhandlungen)
wichtige Distributionen

Struktur eines Linux/Unix-Systems

Arbeiten unter Linux

Zuerst: Anmelden (Login)

an der Konsole (Terminal-Login)

morgana login: thm
Password:
morgana%

# Nutzerkennzeichen eingeben
# Paßwort eingeben - wird nicht angezeigt
# Eingabeaufforderung der Shell (Prompt)

grafischer Login-Manager (hier: KDE)
Nutzerkennzeichen/Passwort (Account) wird vom Systemadministrator (priviligierter Nutzer root) vergeben
dient der Authentifizierung des Benutzers gegenüber dem System
während Login-Vorgang wird der Nutzer in seiner Arbeitsumgebung plaziert

Arbeitsumgebung

UID - User IDentification

GID - Group IDentification

HOME-Verzeichnis

für jeden Nutzer definiert, mittels Eintrag in /etc/passwd

morgana% grep `whoami` /etc/passwd
thm:6j70HEvF6Cqg6:4753:102:Thomas Mueller,urz,531 1755:/home/thm:/bin/bash
morgana%

allgemein:
Nutzerkennzeichen:Passwort:UID:GID:GECOS:HOME-Verzeichnis:Login-Programm

Nach dem Login-Vorgang

Terminal-Login	grafischer Login-Manager
Kommandointerpreter: Shell Bedienung per Tastatur (und Maus) Dialog mit der Shell Eingabeaufforderung: Prompt hunderte Kommandos (Tools) jedes Kommando für genau eine Aufgabe einfach zu beherrschende Mechanismen zur Kombination von Kommandos traditionelle Arbeitsweise	grafische Oberfläche auf Basis von X Windows Bedienung per Maus und Tastatur grafische Anwendungen, z.B.: File-Manager, Desktop-Manager, Office-Anwendungen, Webbrowser, Multimedia-Anwendungen, Spiele, ...

Sitzung beenden

nach der Arbeit am Unix-System: abmelden
bei Arbeit am Terminal mit Kommando logout oder exit
bei Arbeit mit grafischer Oberfläche durch entsprechenden Button oder Menü-Eintrag

Multitasking/Multiuser

Multitasking

mehrere Aufgaben zur gleichen Zeit (unabhängig von Anzahl der Prozessoren)
Prozessor-Leistung und RAM wird entsprechend Verfügbarkeit und Bedarf den einzelnen Aufgaben zugeteilt
interaktive Nutzung: Nutzer kommuniziert mit dem Rechner
Batch-Nutzung: Aufgaben werden im "Hintergrund" abgearbeitet

Bild: Zu einem Zeitpunkt belegt ein Programm die CPU

Bild: Multitasking - Zu einem Zeitpunkt belegt ein Programm die CPU

Multiuser

mehrere Nutzer können gleichzeitig eine Maschine benutzen
Zugang über mehrere direkt angeschlossene Terminals oder über das Netz
Sicherheitsmechanismen verhindern gegenseitige Beeinträchtigung

Bild: Mehrere Nutzer arbeiten gleichzeitig an einem Rechner

Bild: Multiuser - mehrere Nutzer arbeiten gleichzeitig an einem Rechner

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Thomas Müller, Christoph Ziegler, 11. März 2000