1 Was ist Debian GNU/Linux? - Was ist Debian GNU/Linux? DebianGNU/Linuxisteinfreiesundo ,washin-ter

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    Was ist Debian GNU/Linux?

    Debian GNU/Linux ist ein freies und offenes Betriebssystem. Wir erfahren, was hin- ter diesen Begriffen steckt und was das Besondere an Debian ist.

    1.1 Betriebssysteme

    Ein Rechner (E: computer, F: ordinateur) besteht aus Hardware (F: matériel) und Software (F: logiciel), ein Netz (E: network, F: réseau) genauso. Ohne Software ver- brät die Hardware elektrische Energie, erzeugt Lärm und steht im Weg herum. Erst die Software macht aus den Kisten und Strippen Geräte, mit denen etwas anzufan- gen ist. Eine CD/DVD-Scheibe, der graue Kasten auf oder neben Ihrem Schreibtisch, Blätter und Einband eines Buches sind Hardware, der Inhalt eines Buches, einer CD/DVD oder des Speichers in dem grauen Kasten sind Software. Wenn wir Soft- ware auf einem Datenträger kaufen, bezahlen wir für zweierlei: für den Datenträger (wenige Euro) und für die Erlaubnis, die Software benutzen zu dürfen (null bis viele Euro).

    Die Grundsoftware eines Rechners, die als erste von einem dauerhaften Speicher geladen wird und Voraussetzung für alles Weitere ist, wird Betriebssystem (E: ope- rating system, F: système d’exploitation) genannt. Innerhalb der von der Hardware gesetzten Grenzen bestimmt das Betriebssystem die Eigenschaften eines Rechners. Ein PC nach IBM-Muster mit einem DOS-Betriebssystem ist ein DOS-Rechner, der- selbe PC mit einem Linux/UNIX-Betriebssystem ist ein Linux/UNIX-Rechner mit deutlich anderen Fähigkeiten. Die meisten Betriebssysteme sind für eine bestimm- te Hardware geschrieben. Linux/UNIX hingegen ist für unterschiedliche Hardware verfügbar. Debian GNU/Linux beispielsweise ist an ein Dutzend Prozessortypen an- gepasst worden. Der in PCs verwendete Prozessor Intel 80386 samt Nachfolgern und Nachempfindungen ist nur einer davon, wenn auch der am weitesten verbreitete.

    Zu einem Zeitpunkt kann auf einem Rechner nur ein Betriebssystem laufen. Will ich dieses wechseln – beispielsweise von Debian GNU/Linux auf Mac OS – muss ich den Betrieb beenden, den Rechner herunterfahren und dann mit dem neuen Betriebssystem wieder hochfahren. Anwendungsprogramme dagegen werden

  • 2 1 Was ist Debian GNU/Linux?

    im laufenden Betrieb gestartet und beendet, ohne dass der Rechner herunterge- fahren wird. Die Leistungssteigerungen der Hardware ermöglichen mittlerweile jedoch den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Betriebssysteme auf einem Rechner unter einem Über-Betriebssystem. Jedes der Betriebssysteme stellt einen virtuellen Rechner dar. Das dient dazu, verschiedene Betriebssysteme auf einer Hardwa- re nebeneinander laufen zu lassen oder verschiedene Konfigurationen (Arbeits- platz, Experimentierrechner, Quarantänestation, verschiedenartige Server) eines Betriebssystems. Kommerzielle Über-Betriebssysteme sind VMware (http: //www.vmware.com/de/) und Microsoft VirtualServer (http://www. microsoft.com/germany/virtualserver/), freie oder offene Varianten sind Xen (http://www.cl.cam.ac.uk/Research/SRG/netos/xen/, http://xen.sf.net/) von der University of Cambridge/UK, Linux-VServer (http://linux-vserver.org/), OpenVZ (http://openvz.org/) und User Mode Linux (http://user-mode-linux.sourceforge.net/). Bei Debian sind entsprechende Pakete in der Abteilung Other Os’s zu suchen; es gibt aber nicht viele. Die Einrichtung eines Rechners mit mehreren virtuellen Betriebs- systemen ist vermutlich auch zu umfangreich für ein Paketsystem und erfordert einige Erfahrung. Die Übergänge zwischen virtuellen Diensten (beispielsweise Webservern), chroot-Umgebungen (Gefängnissen, Jails), emulierten Betriebssy- stemen (MS Windows oder Mac OS unter GNU/Linux), virtuellen Betriebssystemen (MS Windows oder Mac OS neben GNU/Linux) und Rechner-Clustern1 (mehrfache Hardware, die nach außen wie ein einziger Rechner wirkt) sind fließend. Wer sich für das Thema interessiert, sollte mit der deutschen und der englischen Wikipedia anfangen.

    Zu den Kernaufgaben eines jeden Betriebssystems gehören die Steuerung oder Verwaltung:

    • der Betriebsmittel (Prozessoren, Speicher, Ein/Ausgabe), wobei technische Ein- zelheiten vor dem Benutzer und seinen Programmen verborgen werden,

    • der Arbeitsabläufe (Prozesse), • der Daten (Dateisystem).

    Diese Aufgaben nimmt der Kern (E: kernel, F: noyau) des Betriebssystems wahr. Es gibt jedoch Ansätze, sie in Anwendungsprogramme auszulagern und dem Kern nur noch koordinierende und kontrollierende Tätigkeiten zu überlassen. Vorteile ei- nes solchen Mikrokerns sind Übersichtlichkeit und Anpassungsfähigkeit. Der Linux- Kern ist monolithisch (kein Mikrokern), jedoch stark modularisiert. Da der nackte Kern ziemlich hilflos ist, zählt man zum Betriebssystem im weiteren Sinn auch not- wendige Konfigurationsdateien, einen Bootloader etc. Linux bezeichnet genau ge- sprochen nur einen Kern, während AIX, HP-UX, Mac OS X, FreeBSD, MS Windows vollständige Betriebssysteme sind, nicht nur Kerne. Deshalb reden wir von Debian GNU/Linux: die Debian-Distribution eines Linux-Kerns samt GNU-Software. Dazu mehr in Abschnitt 1.3 Debian GNU/Linux auf Seite 11.

    1Das Wort Kluster gab es einmal im Deutschen; noch in Grimms Wörterbuch wird es aufgeführt: KLUSTER:, klump von beeren, früchten u. ä..

  • 1.1 Betriebssysteme 3

    Linux/UNIX geht zurück auf ein Ur-UNIX, das Ende der sechziger Jahre des vorigen Jahrhunderts von KENNETH THOMPSON und DENNIS M. RITCHIE in den Bell Laboratories des US-amerikanischen Telefonkonzerns AT&T entwickelt wurde2, und zwar für den Eigengebrauch, nicht als Produkt für den Verkauf. Der Name ist kein Akronym (Abkürzung), sondern hat eine lockere Beziehung zu ei- nem Vorgänger namens Multics. Im weiteren Verlauf wurde UNIX zu großzügigen Bedingungen an Universitäten abgegeben – die ihrerseits zur Entwicklung beitru- gen, wobei sich die University of California at Berkeley mit ihrer Berkeley Soft- ware Distribution (BSD) hervorgetan hat – und der Programmcode an Firmen wie Hewlett-Packard oder IBM lizenziert. Den Namen hielt AT&T jedoch zurück, so- dass die Firmen eigene Namen wählen mussten wie HP-UX oder AIX. Auf die- se Weise entstand eine Gattung von UNIX-artigen Betriebssystemen. Streng ge- nommen ist UNIX auch heute noch ein geschützter Name, der der Open Group (http://www.opengroup.org/) gehört.

    Die UNIX-Betriebssysteme zeichneten sich von Anbeginn durch bemerkenswer- te Eigenschaften aus:

    • Sie bearbeiten mehrere Aufgaben gleichzeitig (Multi-Tasking), • kennen mehrere Benutzer mit abgestuften Rechten (Multi-User), • unterstützen den Dialogbetrieb am Terminal, • arbeiten mit Hardware zahlreicher Hersteller zusammen • und lassen sich anpassen oder erweitern.

    Diese und andere, für die damalige Zeit fortgeschrittene Eigenschaften sind von jün- geren Betriebssystemen teilweise übernommen worden und erscheinen uns heute selbstverständlich. Das Ur-UNIX war ein großer Wurf. Die Vielseitigkeit stellt aber auch Anforderungen. Um aus dem Vorwort eines X11-Buches zu zitieren: UNIX can be a power-user’s paradise and a beginner’s nightmare, with the administrator sand- wiched somewhere in between.

    POSIX ist kein Betriebssystem, sondern ein umfangreicher Standard3, der die Anforderungen an POSIX-konforme Betriebssysteme festlegt (http://www. opengroup.org/). Ausführlich lautet seine Bezeichnung IEEE Portable Opera- ting System Interface for Computing Environments, womit gesagt ist, dass es um die Schnittstelle zwischen Betriebssystemen und Anwendungsprogrammen geht. Der Standard ist nicht kostenfrei erhältlich und wendet sich nicht an den durch- schnittlichen Benutzer oder Programmierer. Debian GNU/Linux entwickelt sich auf die POSIX-Vorgaben zu. Ein ähnliches Ziel verfolgen The Single UNIX Spe- cification (http://www.unix.org/online.html), ebenfalls von der Open Group herausgegeben und daher mit Gemeinsamkeiten zu POSIX, und speziell in

    2Eine authentische Zusammenfassung der Anfänge findet sich in The Bell System Tech- nical Journal Vol. 57, July-August 1978, Nr. 6, Part 2, Seite 1897 bis 2312. Eine gute Übersicht bieten auch der Eintrag Geschichte von Unix in der deutschen Wikipedia, http: //de.wikipedia.org/, sowie RITCHIES Webseite http://www.cs.bell-labs. com/who/dmr/.

    3Standard im Sinn von Norm schreibt sich hinten mit d. Eine Standarte ist eine kleine Fahne, allenfalls noch der Schwanz eines Fuchses.

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    der Linux-Welt die Linux Standard Base (http://www.linuxbase.org/). Die Free Standards Group (FSG, http://www.freestandards.org/) för- dert freie bzw. offene Software durch die Veröffentlichung freier Standards und pflegt Beziehungen zur Linux-Welt, inzwischen aufgegangen in The Linux Foun- dation (http://www.linux-foundation.org/).

    Die Aufgaben rund um ein Linux/UNIX-System lassen sich von drei Standpunk- ten aus betrachten:

    • Ein Benutzer (E: user, F: utilisateur) arbeitet mit dem System und löst von außen kommende Aufgaben mit seiner Hilfe,

    • ein Verwalter (E: administrator, F: administrateur) bringt das System zum Lau- fen und sorgt für sein Wohlergehen. Administrators make things work, um noch einmal das X11-Buch zu zitieren.

    • ein Entwickler (E: developer, F: développeur) kümmert sich um die Weiterent- wicklung der Software, um Standards und neue Hardware.

    Entsprechend unterscheiden sich die Interessen der drei Gruppen. Ein Benutzer will eine Maschine konstruieren, einen Versuch auswerten, seine Termine in den Griff be- kommen oder ein Buch online finden und bestellen. Welche Grafik seinen Bildschirm steuert oder welcher Algorithmus seine Mitteilungen verschlüsselt, ist ihm gleich, solange alles reibungslos und zuverlässig funktioniert. Dafür zu sorgen ist Sache des Verwalters, der sich seinerseits nicht