Wie funktioniert Linux?

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, ...)
• ab 2000 - Rechnerhersteller bieten Linux als Betriebssystem an (IBM, SGI, ...)

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
• 
  Zahl - identifiziert den Benutzer im System
• GID - Group IDentification
• 
  Zahl - identifiziert die Gruppe im System, zu der der Nutzer gehört
• HOME-Verzeichnis
• 
  Verzeichnis im Filesystem, dort liegen die Daten des Nutzers
• Login-Programm
• 
  dieses Programm wird gestartet (bei Terminal-Login bzw. von Terminal-Emulation)
• für jeden Nutzer definiert, mittels Eintrag in /etc/passwd

• morgana% grep $HOME /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

• Login-Programm (typisch: Shell) definiert weitere Umgebungsbedingungen

Nach dem Login-Vorgang

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: 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: Multiuser - mehrere Nutzer arbeiten gleichzeitig an einem Rechner