UNIX-Betriebssysteme

Linux
Solaris 8
Solaris 9
Solaris 10

Wichtige UNIX-Kommandozeilenbefehle

Derzeit (noch) vorherrschend in der Workstationwelt (d.h. keine PCs) sind UNIX-Betriebssysteme. Eigentlich muss hier von einer Betriebssystemfamilie gesprochen werden, denn praktisch jeder Workstation-Hersteller liefert sein eigenes UNIX aus, das sich zumindest in der Benutzerschnittstelle deutlich unterscheidet. Es gibt hier allerdings eine Tendenz, die Vielfalt an Oberflächen zu überwinden, da einzelne Hersteller angefangen haben, ihr System auf Fremdarchitekturen zu portieren.

UNIX ist ein Multi-User-Betriebssystem, das ursprünglich in den späten Sechziger Jahren des Zwanzigsten Jahrhunderts von den Bell Laboratorien der Firma AT&T für Prozessoren des Typs PDP-11 der Firma DEC (Digital Equipment Corporation) entwickelt worden ist. UNIX wurde zunächst vor allem im universitären Bereich eingesetzt, um die Eigenschaften eines Betriebssystems zu demonstrieren. Die Universität von Kalifornien in Berkeley entwickelte für UNIX eine Reihe von Erweiterungen, beispielsweise virtuelles Memory. Diese modifizierte Variante von UNIX wurde als "Berkeley Software Distribution" (BSD) vertrieben. Die allgemeine Verfügbarkeit dieses Betriebssystems führte insgesamt zu einer nahezu unübersehbaren Anzahl von Varianten, auf denen schließlich kommerziell erhältliche Betriebssysteme aufbauten.

Die relativ leichte Anpassbarkeit von UNIX an unterschiedliche Prozessorarchitekturen unterstützte die Verbreitung dieses Betriebssystems, obwohl seine zeichenorientierte Benutzerschnittstelle alles andere als konsistent oder benutzerfreundlich ist. Eine Verbesserung trat erst mit dem Aufkommen graphischer Benutzerschnittstellen ein; im UNIX-Bereich hat sich das X Window System als graphische Benutzerschnittstelle etabliert.

Die folgende Grafik soll den Zusammenhang zwischen historisch wichtigen UNIX-Varianten, aus denen sich die heute kommerziell erhältlichen Versionen entwickelt haben, verdeutlichen:

Die UNIX-Implementationen lassen sich also in zwei Standards zusammenfassen: Berkeley Unix (BSD) sowie AT&T's System V Release 4 (SVR4). Letzteres ist momentan dabei, den Vorrang zu gewinnen - neu entstehende UNIX-Versionen folgen diesem Standard. Im Allgemeinen gilt: Ist ein Programm für einen der beiden Standards geschrieben, so lässt es sich ohne allzu große Probleme auf ein anderes System des gleichen Standards portieren.

Auch bei den verwendeten Benutzeroberflächen (GUI - Graphical User Interface) gibt es unterschiedliche Standards. Die neueren folgen aber alle der X11 Definition. Seit einigen Jahren ist die - ebenfalls auf X11 basierende - MOTIF Definition klar auf dem Vormarsch. Mehr und mehr UNIX-Implementationen bedienen sich dieser Oberfläche, während der Einsatz konkurrierender Oberflächen, wie OPENLOOK, eher rückläufig ist.

Das X Window System ist die graphische Standardschnittstelle auf UNIX-Rechnern. Es ist eine umfangreiche Bedienoberfläche, unter der viele Anwendungen laufen können. Bei der Arbeit mit X kann der Benutzer mehrere Terminalfenster gleichzeitig auf dem Bildschirm haben, von denen jedes eine andere Login-Sitzung darstellt. In der Regel wird die X-Schnittstelle mit der Maus bedient.

Das X Window System wurde ursprünglich am MIT (Massachusetts Institute of Technology) als Projekt Athena entwickelt und wird ohne Einschränkungen weitergegeben. Beteiligt an der Entwicklung war die damals noch erfolgreich am Markt operierende Firma DEC. Später wurde DEC von Compaq aufgekauft; Compaq wieder wurde von HP (Hewlett-Packard) übernommen. Die erste Version von X11 (X11R1) wurde im September 1987 freigegeben.

Allerdings haben einige kommerzielle Hersteller firmeneigene Erweiterungen zur Originalsoftware auf den Markt gebracht. Die Version von X, die in Linux (s. unten) enthalten ist, ist unter dem Namen XFree86 bekannt und ist eine Portierung von X11R6, die für UNIX-Systeme wie Linux frei weitergegeben werden darf (vgl. http://www.XFree86.org). Seit Release 6 hat das X Consortium (ab 1996 "The Open Group") die Entwicklung des X Window Systems übernommen.

Das Look-and-Feel von X wird weitgehend vom Window-Manager bestimmt. Dieses Programm erledigt die Anordnung der Fenster und ermöglicht es, sie in ihrer Größe anzupassen, sie als Icon darzustellen, sie zu verschieben sowie das Aussehen der Fensterrahmen zu bestimmen usw. Ein Fenstermanager ist unter Linux-Benutzern besonders beliebt: fvwm. fvwm zeigt die Fenster dreidimensional an und stellt einen virtuellen Desktop bereit: wenn der Benutzer die Maus zum Rand des Bildschirms bewegt, verschiebt sich die Anzeige so, als ob die Arbeitsfläche in Wirklichkeit viel größer sei. Viele Linux-Distributionen benutzen fvwm als Standard-Fenstermanager.

Linux

Linux ist ein frei verfügbares Multitasking- und Multiuser-Betriebssystem. Linux wurde von Linus Torvalds und von einer Vielzahl von Entwicklern in aller Welt weiterentwickelt. Linux wurde von Anfang an unter die GPL, die General Public License gestellt. Es kann frei und kostenlos verteilt, eingesetzt und erweitert werden. Entwickler haben so Einblick in sämtliche Quellcodes und können dadurch sehr einfach neue Funktionen integrieren bzw. Programmierfehler schnell finden und eliminieren. Treiber für neue Adapter (SCSI-Controller, Grafikkarten etc.) können dadurch sehr schnell integriert werden.

Linux wird mittlerweile von mehreren Millionen Anwendern weltweit erfolgreich eingesetzt. Die Benutzergruppen reichen von privaten Anwendern über Schulungsfirmen, Universitäten, Forschungszentren bis hin zu kommerziellen Anwendern und Firmen, die in Linux eine echte Alternative zu anderen Betriebssystemen sehen.

Der umfangreiche Netzwerksupport von Linux, der verschiedene Server, wie z. B. Appletalk-, Netware- oder Lan-Manager-Server umfasst, sowie die Vielzahl an unterstützten Netzwerkprotokollen macht Linux zu einem sicheren und stabilen Netzwerk-Serversystem.

Linux kann auf zwei verschiedene Arten bezogen werden: Alle benötigten Teile können kostenlos aus dem Internet geladen werden. Damit kann fast zum Nulltarif ein individuelles Betriebssystem zusammengestellt werden. Einfacher ist der Einsatz einer so genannten Distribution; diese wird von verschiedenen Firmen angeboten und enthält neben einer Vielzahl von Anwendungen auch Installationsprogramme, welche die Installation von Linux wesentlich vereinfachen. Die Distributionen unterscheiden sich vor allem in den beigefügten Komponenten, wie Programmierumgebungen, Netzwerksoftware und grafische Benutzeroberflächen.

Neben ihren Distributionen für PCs und Workstations bieten sowohl SuSE als auch Red Hat für den Serverbetrieb spezielle Pakete an. Bei SuSE ist das der SuSE Linux Enterprise Server. Neben der Zusammenstellung des Paketes speziell für den Serverbetrieb unterscheidet es sich noch durch die folgenden Punkte von der "normalen" Distribution. Zum Einen führt SuSE umfangreiche Tests durch, um die Kompitiblität der einzelnen Pakete untereinander und mit wichtigen Businessanwendungen zu gewährleisten. Außerdem garantiert SuSE den Support für das Paket auch nach der Abkündigung der jeweiligen Version, und zwar bis zu 2 Jahre. Für kommerzielle Anwender ebenso wichtig ist die Bereitstellung wichtiger Patches und Updates. Des Weiteren bietet SuSE fertige Pakete für spezielle Einsatzzwecke, wie z.B. E-mail-Server oder Firewall an.

Heute gibt es Versionen von UNIX für die verschiedensten Rechnertypen, vom PC bis zu Supercomputern. Die meisten PC-Versionen von UNIX sind ziemlich teuer; dagegen ist Linux eine frei erhältliche Version von UNIX für die PC-Architektur. Linux wurde zum Großteil von Linus Torvalds an der Universität von Helsinki für den Protected Mode des Intel-80386-Prozessors entwickelt. Mit Hilfe vieler UNIX-Programmierer auf der ganzen Welt konnte das System weiterentwickelt und verändert werden. Der Linux-Kernel enthält jedenfalls keinen Code von AT&T oder von anderen Firmen. Linux ist in vielen Punkten kompatibel zu einigen UNIX-Standards (soweit man bei UNIX von Standards sprechen kann), darunter Merkmale von IEEE POSIX.1, System V und BSD.

Der Linux-Kernel wird als auch "monolithischer Kernel" bezeichnet, weil alle Gerätetreiber in ihm enthalten sind. Einige Betriebssysteme benutzen eine "Mikrokernel-Architektur", bei der Gerätetreiber und anderer Code nur bei Bedarf geladen und ausgeführt werden und sich deshalb nicht immer im Arbeitsspeicher befinden müssen. Der eigentliche Betriebssystemkern (Kernel) ist daher sehr klein und enthält nur die wichtigsten Betriebssytemfunktionen (Interruptverarbeitung und Scheduling).

Die monolithische Architektur ist unter UNIX-Implementierungen weit verbreitet und wird in klassischen Kernel-Designs wie BSD benutzt. Linux unterstützt allerdings auch ladbare Gerätetreiber (die durch Benutzerkommandos in den Speicher geladen und von dort wieder entfernt werden können).

SunOS/Solaris

Solaris 8

Die Version Solaris 8 ist die zweite Generation in 64-bit-Technologie. Mit der Unterstützung für IP Version 6 macht Solaris 8 Schluss mit den Beschränkungen von Windows und anderen Welten. Unterstützt werden praktisch unbegrenzt viele Internet-Adressen (mehr als eine 1 mit 38 Nullen), 18 Exabyte-Hauptspeicher (d.h. 10 hoch 18 Bytes) und bis zu eine Million gleichzeitiger Prozesse. Das Betriebssystem Solaris 8 unterstützt ebenfalls die neuesten Technologien vom Desktop bis zum Internet. Dazu gehören das unternehmenskritische Java 2SE für die Entwicklung Web-zentrischer Software-Applikationen, das Java Media Framework für das Media-Streaming, X-Server Video-Erweiterungen, die Synchronisierung von PDAs (z.B. Palm Pilot) und die Networked Real Time-Verarbeitung. Solaris 8 bietet auch zusätzliche Mainframe-typische Fähigkeiten: Jobs, Projekte und Buchhaltungsfähigkeiten für die Abrechnung der Computerbenutzung (ideal für Service-Provider); automatische dynamische Rekonfiguration zur Verbesserung der Uptime; und Hot Patching zur dynamischen Änderung des Betriebssystems ohne Herunterfahren des Systems. Ein Web-Install-Werkzeug macht die Software-Installation sehr einfach. Bereits vorhandene Solaris-Applikationen sind mit der Solaris 8 Software kompatibel. Für alle Systeme mit Ultra III oder Ultra IIe Prozessor ist Solaris 8 unumgänglich.

Solaris 9

Mit einer Vielzahl standardmäßig integrierter Softwarekomponenten wird die Betriebssystemumgebung Solaris 9 zur umfassenden Service-Plattform. Ein Applikationsserver auf J2EE-Basis (Java 2 Platform, Enterprise Edition) und ein LDAP Directory Server (Lightweight Directory Access Protocol) als Grundlage der Identitätsverwaltung gehören ebenso zum Lieferumfang wie Solaris Volume Manager, Solaris 9 Resource Manager und eine Vielzahl weiterer Produkte.

Durch deutlich verringerte Anschaffungskosten für Schlüsselapplikationen der Infrastruktur trägt die Betriebssystemumgebung Solaris 9 zur Senkung der Gesamtbetriebskosten bei. Die Integration mit dem Sun Open Net Environment (Sun ONE) eröffnet neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung und erschliesst neue Einsatzgebiete für Computersysteme. Indem Services über die Sun ONE Plattform bereitgestellt werden, lassen sich Webserver, Application Server und Directory Server ebenso integrieren wie Dateisysteme, Volumenmanagement, Sicherheit und Kapazitätsplanung.

Mit dem vollständig integrierten Sun ONE Directory Server und dem im Lieferumfang enthaltenen Sun ONE Application Server vereinfacht Solaris 9 die Bereitstellung skalierbarer und verlässlicher Services on Demand ohne Zusatzkosten. Im Zuge weiterer Updates wird auch der Sun ONE Application Server komplett eingebunden, sodass Solaris 9 dann als einzige Betriebssystemumgebung von Haus aus über einen J2EE Application Server und einen LDAP Directory Server verfügt, die vollständig in das Kernbetriebssystem integriert sind und sich mit gängigen Einzellösungen messen können.

Auch durch neue Merkmale für die Kapazitätsplanung und das Änderungsmanagement trägt die Betriebssystemumgebung Solaris 9 zur Kostensenkung bei. Systemerweiterungen sind schnell und reibungslos installiert, und Vorgänge, für die bisher vier Stunden und mehr veranschlagt werden mussten, dauern mit Features wie der Solaris Flash Software nur noch ganze zwanzig Minuten. Durch eine umfassende und präzise Konfigurationssteuerung sparen IT-Mitarbeiter bei Routineaufgaben wertvolle Zeit und das Systemmanagement gestaltet sich insgesamt effizienter. Solaris 9 Resource Manager schafft durch eine integrierte Ressourcenverwaltung die Voraussetzungen für eine Serverkonsolidierung mit den Mitteln des Betriebssystems, sodass hierfür keine Zusatzprodukte angeschafft werden müssen. Solaris Volume Manager sorgt für hohe Datenverfügbarkeit und maximale Verlässlichkeit bei der Arbeit mit der Betriebssystemumgebung Solaris 9.

Mit standardmäßig mitgelieferten Sicherheitslösungen und vollständig integrierten Sicherheitsservices gewährleistet die Betriebssystemumgebung Solaris 9 das hohe Sicherheitsniveau, das für die Bereitstellung vernetzter Services unerlässlich ist. Mit einer ganzen Reihe von Schlüsselmerkmalen sorgt die Betriebssystemumgebung Solaris in der neuen Version für das entscheidende Mehr an Sicherheit. Mit SunScreen 3.2 wird eine Firewall mitgeliefert, die den Vergleich mit separat erhältlichen Produkten nicht zu scheuen braucht. Solaris Secure Shell stellt integrierte Funktionen für den sicheren, verschlüsselten Fernzugriff bereit. Zu den weiteren Sicherheitsmerkmalen von Solaris 9 gehören Secure LDAP, die Version 5 des Kerberos Server sowie der sichere Zugang über den Sun ONE Portal Server. Alle diese robusten Sicherheitsmerkmale sind gleichfalls Bestandteil des Kernbetriebssystems, sodass für eine umfassende Sicherheit aller Applikationen ohne Zusatzkosten gesorgt ist.

Die Anforderungen im Enterprise-Bereich und im High Performance Computing (HPC) machen hochgradig verlässliche und skalierbare 64-Bit-Umgebungen erforderlich. Mit Solaris 9 und den UltraSPARC III Prozessoren in Kupfertechnologie laufen Applikationen ohne Neukompilation, ohne Eingriffe in den Quellcode und ohne Änderungen an der Architektur schneller. Zur Leistungssteigerung tragen unter anderem die folgenden neuen Merkmale bei:

Bis zu viermal schnelleres Online Analytical Processing (OLAP) durch optimierte Multithreading-Bibliothek (nach den Ergebnissen interner Sun Tests mit Oracle Express)

Die im Chip integrierte Speichersteuerung des UltraSPARC III Prozessors ermöglicht die Daten- und Code-Lokalisierung, sodass sich die Systemleistung durch entsprechende Optimierungen bei High-End-Servern um 5 bis 40 Prozent erhöht.

Der UltraSPARC III Prozessor verfügt über einen Dual Translation Lookaside Buffer (DTLB) mit Unterstützung für große Speicherseiten, der die HPC-Leistung um fast das Dreifache steigert (Messung nach SWIM-Benchmark).

Durch einen neuartigen Algorithmus für das Page Coloring erhöht sich die Systemleistung bei typischen Serverlasten um bis zu zehn Prozent Verfügbarkeit.

Solaris 9 wartet mit zahlreichen Features für eine erhöhte Verfügbarkeit und geringere Gesamtbetriebskosten auf. Hierzu gehören unter anderem die erweiterte Integration mit der Sun Cluster 3.0 Software und Funktionen für die Konfigurationsverwaltung. Darüber hinaus bieten sich die Sun RAS-Profile mit ihren Technologien und Prozessen als ideale Lösung zur Optimierung von Kundenplattformen an. Eine geringere Fehlerhäufigkeit, vereinfachte Störungsbeseitigung, weniger ungeplante Ausfallzeiten und eine höhere Produktivität führen unter dem Strich zu Kosteneinsparungen und mehr Effizienz.

Solaris 10

Sun Microsystems wird eine Variante der neuen Generation seines Betriebssystems Solaris 10 künftig kostenlos abgeben. Sicherheits-Patches werden ebenfalls gratis sein. Bloß für Support und Bugfixes muss noch bezahlt werden. Dabei hat der US-Technologiekonzern mehr als 500 Mio. Dollar in über 600 Innovationen investiert.

Mit Solaris 10 können Linux- und Solaris-Anwendungen ohne merkliche Performance-Einbußen und ohne spezielle Anpassung nativ nebeneinander ausgeführt werden. Solaris 10 läuft als 64-Bit-System auf Servern mit SPARC, AMD Opteron und Intel Prozessoren sowie auf mehr als 250 Systemen anderer Hersteller wie Dell, HP oder IBM. Kein anderes Betriebssystem unterstützt eine solche Vielzahl von Plattformen.

Diese enorme Flexibilität geht nicht zulasten der Anwendungsperformance. Vergleichstests zeigten, dass Solaris 10 mit seinem verbesserten TCP/IP-Stack und den neu konzipierten Threading-Mechanismen bestehende Anwendungen bis zu 30 Mal schnell ausführt. Solaris 10 verbindet diese Performance mit einem großen Funktionsumfang, einem Sicherheitsniveau, das selbst den hohen Anforderungen des militärischen Einsatzes genügt, und einer unschlagbaren Verlässlichkeit. Für die SPARC-Plattform gilt das ebenso wie für Systeme mit AMD Opteron und Intel Prozessoren. Mit dem neuen TCP/IP-Stack von Solaris 10 skalieren Systeme nahezu linear.

Wichtige Kommandozeilenbefehle

Wenn man keine grafische Benutzerschnittstelle verwendet, können die Befehle ans Betriebssystem (oder ans Filesystem, wenn man das Filesystem nicht als Teil des Betriebssystems ansieht) über eine Tastatur als Zeichenfolgen eingegeben werden. Die Eingabe erscheint auf einem Bildschirm ("Konsole"), der nur Text darzustellen braucht. Natürlich kann man das auch im Rahmen einer grafischen Beutzerschnittstelle tun: Man erzeugt ein Fenster ("Konsolenfenster"), das die eingegebenen Befehle zeilenweise in reiner Textform darstellt.

Diese Vorgangsweise ist zunächst sowohl in Windows als auch in UNIX und seinen Derivaten möglich. In Windows nennt man ein solches Fenster innerhalb der grafischen Benutzerschnittstelle "Eingabeaufforderung". Mit Hilfe der Eingabeaufforderung kann man zeilenweise Kommandos an Windows absetzen. Die Basis dieser Kommandos stammt von MS DOS; mittlerweile sind jedoch viele neue Kommandos dazugekommen, weil man bemerkt hat, dass viele Routinearbeiten eines Administrators nach wie vor leichter in Form von Texteingaben als durch eine Unzahl von Mausklicks erfolgen können.

Auch UNIX stellt solche Texteingabemöglichkeiten zur Verfügung, weil es ja ebenfalls aus einer Zeit stammt, als es keine grafischen Schnittstellen gab. Nur ist dort die Eingabe von Textbefehlen überdies vom Programm abhängig, das diese Befehle entgegennimmt. Ein derartiges Programm nennt man in der UNIX-Welt "Shell", und es gibt davon gleich eine ganze Reihe. Die wichtigsten sind:

• Bourne-Shell (nach dem Entwickler) (Programmname sh)
• C-Shell (Programmname csh)
• Bourne again shell (Programmname bash)

Glücklicherweise sind die Unterschiede zwischen den Shells erst bei der Verwendung von Kommandoprozeduren bedeutsam. Die einzelnen Kommandos sind nicht von der gerade verwendeten Shell abhängig.

Die folgende Liste erklärt die wichtigsten UNIX-Kommandos sowie das Gegenstück (sofern vorhanden) in der Windows-Welt. Dabei ist aber zu bedenken, dass es meist keine hundertprozentige Übereinstimmung der Kommandos gibt. Die Kommandos können durch Optionen modifiziert werden. Die Optionen leitet man in UNIX (meist) durch ein Minuszeichen (-) ein, in Windows dagegen durch einen Schrägstrich (/). Außerdem benötigen viele Kommandos weitere Parameter, wie z.B. Dateinamen u.dgl.