Linux

Linux oder GNU/Linux
Basisdaten
Entwickler	diverse
Kernel	monolithischer Kernel
Architekturen	DEC Alpha, ARM, AVR32, Blackfin, ETRAX CRIS, FR-V, H8/300, Hexagon, Itanium, M32R, m68k, MicroBlaze, MIPS, mn10300, OpenRISC, PA-RISC, PowerPC, s390, S+core, SuperH, SPARC, TILE64, Unicore32, x86, Xtensa
Lizenz	diverse

Als Linux (dt. [ˈliːnʊks]) oder GNU/Linux (siehe GNU/Linux-Namensstreit) werden in der Regel freie, unix-ähnliche Mehrbenutzer-Betriebssysteme bezeichnet, die auf dem Linux-Kernel und wesentlich auf GNU-Software basieren. Die weite, auch kommerzielle Verbreitung wurde ab 1992 durch die Lizenzierung des Linux-Kernels unter der GPL ermöglicht.

Das modular aufgebaute Betriebssystem wird von Softwareentwicklern auf der ganzen Welt weiterentwickelt, die an den verschiedenen Projekten mitarbeiten. Es sind sowohl Unternehmen als auch Non-Profit-Organisationen und Einzelpersonen beteiligt, die dies als Hobby betreiben. Im praktischen Einsatz werden meist sogenannte Linux-Distributionen genutzt, in denen verschiedene Software zu einem fertigen Paket zusammengestellt ist. Jede Distribution enthält somit Linux beziehungsweise den Linux-Kernel. Allerdings passen viele Distributoren und versierte Benutzer den Betriebssystemkern mehr oder weniger für ihre Zwecke an.

Linux wird vielfältig und umfassend eingesetzt, beispielsweise auf Desktop-Rechnern, Servern, Mobiltelefonen, Routern, Netbooks, Multimedia-Endgeräten und Supercomputern. Dabei wird Linux unterschiedlich häufig genutzt: So ist Linux im Server-Markt wie auch im mobilen Bereich eine feste Größe, während es auf dem Desktop bisher nur eine geringe Rolle spielt. Ebenfalls spielt die wirtschaftliche und geographische Lage einer Region eine wichtige Rolle. So planen vorrangig südamerikanische Schwellenländer den verstärkten Einsatz von Linux.

Geschichte

→ Hauptartikel: Geschichte von Linux

Entwicklungen im Vorfeld

Das 1983 von Richard Stallman ins Leben gerufene GNU-Projekt hatte das Ziel, ein UNIX-ähnliches, POSIX-kompatibles Betriebssystem zu schaffen. Zwar war bereits Anfang der 90er Jahre eine ansehnliche Menge von Software geschrieben worden, doch steckte der eigentliche Betriebssystem-Kern noch in einer frühen Phase und entwickelte sich nur langsam. Die ebenso freie Berkeley Software Distribution, die sich in den 80er Jahren entwickelt hatte, war in einen Rechtsstreit mit ungewissem Ausgang verwickelt und war aus diesem Grund ebenso keine Alternative als freies Betriebssystem. Damit stand Anfang der 1990er kein vollständiges, freies System zur Verfügung, welches für Entwickler interessant gewesen wäre.

Historische Entwicklung

Linus Torvalds, 2002

1991 begann Linus Torvalds in Helsinki (Finnland) mit der Entwicklung einer Terminal-Emulation, um unter anderem seinen eigenen Computer besser zu verstehen. Mit der Zeit merkte er, dass sich das System immer mehr zu einem Betriebssystem entwickelte und kündigte es daraufhin in der Usenet-Themengruppe für das Betriebssystem Minix, comp.os.minix an. Im September desselben Jahres sollte das System dann auf einem Server den Interessierten zur Verfügung gestellt werden. Da der damalige FTP-Server-Administrator Ari Lemmke mit den von Torvalds vorgesehenen Namen Freax oder Buggix nicht einverstanden war, stellte jener es stattdessen in einem Verzeichnis mit dem Namen Linux zur Verfügung. Torvalds widersetzte sich anfangs dieser Namensgebung, gab seinen Widerstand aber schnell auf, da er nach eigener Aussage eingestehen musste, dass Linux einfach ein besserer Name war.

Linux wurde zu dieser Zeit noch unter einer eigenen Lizenz veröffentlicht, welche die kommerzielle Nutzung verbot. Schnell merkte Torvalds aber, dass diese hinderlich war, und entschied sich dazu, allen Entwicklern deutlich mehr Freiraum zu geben. Er und seine Mitautoren stellten daraufhin im Januar 1992 Linux unter die GNU GPL. Somit konnte man Linux in GNU integrieren und dies als das erste freie Betriebssystem vertreiben. Dieser Schritt machte das System für eine noch größere Zahl von Entwicklern interessanter, da es für diese die Modifizierung und Verbreitung vereinfachte. 1996 kündigte Torvalds an, dass er einen Pinguin als Maskottchen für Linux haben wolle, und schrieb einen Wettbewerb aus, aus dem schließlich der populäre Tux hervorging.

Der am 12. Oktober 1994 entdeckte Asteroid (9885) Linux wurde nach dem Linux-Kernel benannt.

Die Bezeichnung GNU/Linux

Die Bezeichnung Linux wurde von Torvalds anfänglich nur für den von ihm geschriebenen Kernel genutzt. Dieser wurde anfänglich auf Minix verwendet. Nachdem Torvalds und die anderen Linux-Autoren 1992 Linux unter der GNU GPL vertrieben, wurde der Kernel in GNU integriert. Diese GNU-Variante wurde schnell zur meist genutzten Variante, da es zu dieser Zeit keinen funktionierenden freien Kernel gab. Als Torvalds und seine Anhänger später auch das gesamte Betriebssystem als Linux bezeichneten, versuchte der Gründer des GNU-Projekts, Richard Stallman, bald, den Namen GNU/Linux durchzusetzen, um der Rolle von GNU eine in seinen Augen angemessene Geltung zu verschaffen. Diese Forderung stieß auf unterschiedliche Reaktionen. Während das GNU-Projekt und das Debian-Projekt den Namen annahmen, lehnten die meisten Entwickler und anderen Linux-Distributoren dies ab oder widersetzten sich deutlich. Begründet wurde dies einerseits mit Bequemlichkeit, weil der Name Linux als einfacher angesehen wurde, und andererseits mit dem Hinweis, dass mittlerweile eine beachtliche Menge der mit Linux ausgelieferten Software nicht aus dem GNU-Projekt stamme.

Siehe auch: GNU/Linux-Namensstreit

Entwicklung heute

Grafische Benutzeroberfläche KDE

Die Entwicklung des Linux-Kernels wird noch immer von Torvalds organisiert. Dieser ist dafür bei der gemeinnützigen Linux Foundation angestellt. Andere wichtige Entwickler werden oft von verschiedenen Unternehmen bezahlt. So arbeitet z. B. Andrew Morton im Auftrag von Google am Linux-Kernel und ist dabei im sogenannten Merge Window für das Sammeln aller Änderungen und das Weiterleiten an Torvalds zuständig.

Neben der Kernel-Entwicklung haben sich auch andere Projekte um das Betriebssystem gesammelt, die es für eine größere Nutzerzahl interessant machten. So ermöglichen grafische Benutzeroberflächen wie KDE oder GNOME einen hohen Benutzerkomfort beim Einsatz als Desktop-System. Verschiedene auf den Desktop ausgelegte Linux-Distributionen vereinfachten die Installation und Konfiguration von Linux so weit, dass sie auch von Anfängern problemlos gemeistert werden können.

Eine weltweite Entwickler- und Nutzergemeinde erstellt eine Vielzahl an weiterer Software und Dokumentation rund um Linux, die die Einsatzmöglichkeiten enorm ausgedehnt haben. Hinzu kommt, dass Hersteller proprietärer Software zunehmend einen Markt bei Linux-Anwendern erkennen und mit der Zeit vermehrt Programme für Linux anbieten. Dabei läuft die Entwicklung schwerpunktmäßig freier Software sowohl in selbstorganisierten Projekten, bestehend aus ehrenamtlichen und bezahlten Entwicklern, als auch in teilweise von Unternehmen unterstützten Stiftungen. Gemein ist allen Modellen, dass sie sich stark über das Internet vernetzt haben und dort ein Großteil der Organisation und Absprache stattfindet.

Streit um Linux

Schon früh kam es rund um Linux zum Streit. 1992 griff Andrew S. Tanenbaum Linux wegen eines aus seiner Sicht veralteten Designs und eines zu liberalen Entwicklungsmodells an. Später kam Tanenbaum erneut ins Spiel, als Ken Brown an seinem Buch Samizdat schrieb und nach Anhaltspunkten suchte, dass Linux nur eine Kopie von Unix sei. Tanenbaum nahm Linux diesmal in Schutz. Linux habe ein zu schlechtes Design, als dass es abgeschrieben sein könne.

Anderen Streit gab es mit erklärten Konkurrenten. Schon früh wurden interne Microsoft-Dokumente (Halloween-Dokumente) bekannt, die aufzeigten, dass Microsoft annahm, Linux sei die größte Gefahr für Windows. Später begann Microsoft mit einer Kampagne, um Windows bei einer Gegenüberstellung mit Linux technisch wie wirtschaftlich gut aussehen zu lassen. Während die Community diese Kampagne recht gelassen sah, starteten vor allem Unternehmen im Linux-Umfeld Gegenkampagnen. Im Herbst 2006 aber kündigten Microsoft und Novell an, bei Interoperabilität und Patentschutz zusammenzuarbeiten, um so die Zusammenarbeit der einzelnen Produkte zu verbessern.

Ein anderer Konkurrent, der Unix-Hersteller SCO, erhob wiederum 2003 den Vorwurf, dass bei IBM angestellte Linux-Entwickler Quellcode von SCOs Unix in Linux kopiert hätten. Das Verfahren wurde im Sommer 2007 eingestellt, die SCO Group hat mittlerweile Insolvenz angemeldet und wurde vom Börsenhandel ausgeschlossen. Im Artikel SCO gegen Linux ist der Streit chronologisch dokumentiert.

Ebenfalls machte das Markenrecht Linux schon früh zu schaffen. So ließen einige Privatpersonen Mitte der 1990er Jahre den Namen Linux auf sich eintragen, was Torvalds nur mit viel Hilfe wieder rückgängig machen konnte. Er übertrug die Verwaltung der Markenrechte an das Linux Mark Institute, welches wiederum im Jahr 2005 auffiel, als es die Lizenzen für den Markenschutz auf bis zu 5.000 Dollar pro Jahr festlegte. Diese Summe brachte hauptsächlich die Gemüter vieler Community-Projekte in Wallung, woraufhin sich Torvalds genötigt fühlte, in einem offenen Brief Stellung zu nehmen und klarzustellen, dass das Geld schlichtweg benötigt werde, damit das gemeinnützig arbeitende Linux Mark Institute seine eigenen Kosten decken könne.

Der Kernel

Struktur des Linux-Kernels im Detail

→ Hauptartikel: Linux (Kernel)

Technik

Die Bezeichnung Linux wurde von Linus Torvalds anfänglich nur für den Kernel genutzt, dieser stellt der Software eine Schnittstelle zur Verfügung, mit der sie auf die Hardware zugreifen kann, ohne sie genauer zu kennen. Der Linux-Kernel ist ein in der Programmiersprache C geschriebener monolithischer Betriebssystemkern. Wichtige Teilroutinen sowie zeitkritische Module sind jedoch in prozessorspezifischer Assemblersprache programmiert. Der Kernel ermöglicht es, nur die für die jeweilige Hardware nötigen Treiber zu laden. Weiterhin übernimmt der Kernel auch die Zuweisung von Prozessorzeit und Ressourcen zu den einzelnen Programmen, die auf ihm gestartet werden. Bei den einzelnen technischen Vorgängen orientiert sich das Design von Linux stark an seinem Vorbild Unix.

Der Linux-Kernel wurde zwischenzeitlich auf eine sehr große Anzahl von Hardware-Architekturen portiert. Das Repertoire reicht von eher exotischen Betriebsumgebungen wie dem iPAQ-Handheld-Computer, Navigationsgeräten von TomTom oder gar Digitalkameras bis hin zu Großrechnern wie IBMs System z und neuerdings auch Mobiltelefonen wie dem Motorola A780. Trotz Modulkonzept blieb die monolithische Grundarchitektur erhalten. Die Orientierung der Urversion auf die verbreiteten x86-PCs führte früh dazu, verschiedenste Hardware effizient zu unterstützen und die Bereitstellung von Treibern auch unerfahrenen Programmierern zu ermöglichen. Die hervorgebrachten Grundstrukturen beflügelten die Verbreitung.

Kernel-Versionen

Auf kernel.org werden alle Kernel-Versionen archiviert. Die dort zu findende Version ist der jeweilige Referenzkernel. Auf diesem bauen die sogenannten Distributionskernel auf, die von den einzelnen Linux-Distributionen um weitere Funktionen ergänzt werden. Eine Besonderheit stellt dabei das aus vier Stellen bestehende Versionsnummernschema dar, z. B. 2.6.14.1. Es gibt Auskunft über die exakte Version und damit auch über die Fähigkeiten des entsprechenden Kernels. Von den vier Stellen wird die letzte für Fehlerbehebungen und Bereinigungen geändert, nicht aber für neue Funktionen oder tiefgreifende Änderungen. Aus diesem Grund wird sie auch nur selten mit angegeben, wenn man beispielsweise Kernel-Versionen vergleicht. Die vorletzte, dritte Stelle wird geändert, wenn neue Fähigkeiten oder Funktionen hinzugefügt werden. Gleiches gilt für die ersten beiden Stellen, bei diesen müssen die Änderungen und neuen Funktionen jedoch drastischer ausfallen. Die erste Stelle wurde erstmals 1996 verändert, das zufolge hatte, dass die Änderungen der zweiten Stelle bei dem z. B. 2003 veröffentlichten Kernels dementsprechend beobachtet wurden. Die letzte Änderung der ersten Stelle folgte 2011.

Die Pflege der einzelnen Versionen ist dabei je nach Version im Sinne der zweiten Stelle aufgeteilt. Gegenwärtig ist David Weinehall für die 2.0er Serie verantwortlich, Marc-Christian Petersen für den Kernel 2.2, Willy Tarreau für den Kernel 2.4 und Andrew Morton für den Kernel 2.6.

Neuerungen im Kernel 2.6

Der stabile Kernel 2.6 wurde ab Dezember 2001 auf Basis des damaligen 2.4er-Kernels entwickelt und weist eine Reihe von Neuerungen auf. Die auffälligste Auswirkung dieser Änderungen ist, dass graphische und interaktive Anwendungen deutlich schneller ausgeführt werden.

Eine der wichtigsten Änderungen war dabei die Verbesserung des sogenannten O(1)-Schedulers, den Ingo Molnar für den 2.6er-Kernel komplett neu konzipierte. Er hat die Fähigkeit, das Zuweisen von Prozessorzeit zu unterschiedlichen Prozessen unabhängig von der Anzahl der Prozesse in konstanter Zeit zu erledigen. Seit Kernel 2.6.23 kommt allerdings stattdessen der so genannte Completely Fair Scheduler zum Einsatz.

Eine andere Neuerung stellt die Einführung von Access Control Lists dar, mit deren Hilfe ein sehr fein abgestimmtes Rechtemanagement möglich ist, was vor allen Dingen in Umgebungen mit vielen Benutzern sehr wichtig ist. Ebenso verfügt der neue Kernel über ein deutlich verbessertes System der Dateiüberwachung. In der neuen Version, Inotify genannt, gibt die Überwachung bei jeder Operation an einer Datei eine Nachricht ab, was z. B. für Desktop-Suchmaschinen wichtig ist, die daraufhin ihren Index in Bezug auf diese Datei aktualisieren können.

Entwicklungsprozess

Die Entwicklung von Linux liegt durch die GPL und durch ein sehr offenes Entwicklungsmodell nicht in der Hand von Einzelpersonen, Konzernen oder Ländern, sondern in der Hand einer weltweiten Gemeinschaft vieler Programmierer, die sich in erster Linie über das Internet austauschen. In vielen E-Mail-Listen, aber auch in Foren und im Usenet besteht für jedermann die Möglichkeit, die Diskussionen über den Kernel zu verfolgen, sich daran zu beteiligen und auch aktiv Beiträge zur Entwicklung zu leisten. Durch diese unkomplizierte Vorgehensweise ist eine schnelle und stetige Entwicklung gewährleistet, die auch die Möglichkeit mit sich bringt, dass jeder dem Kernel Fähigkeiten zukommen lassen kann, die er benötigt. Eingegrenzt wird dies nur durch die Kontrolle von Linus Torvalds und einigen speziell ausgesuchten Programmierern, die das letzte Wort bei der Aufnahme von Verbesserungen und Patches haben. Auf diese Weise entstehen täglich grob 4.300 Zeilen neuer Code, wobei auch täglich ungefähr 1.800 Zeilen gelöscht und 1.500 geändert werden. (Angaben nach Greg Kroah-Hartman als Durchschnitt für das Jahr 2007). An der Entwicklung sind derzeit ungefähr 100 Maintainer für 300 Subsysteme beteiligt.

Distributionen

→ Hauptartikel: Linux-Distribution

Da der Linux-Kernel alleine nicht lauffähig bzw. bedienbar wäre, muss man ihn mit Hilfssoftware zusammen verteilen, beispielsweise den GNU coreutils und vielen anderen Anwendungsprogrammen. Solch eine Zusammenstellung nennt man Linux-Distribution und ist eine Zusammenstellung verschiedener Software, die je nach Bedingung unterschiedlich sein kann. Die so entstehenden Distributionen unterscheiden sich teilweise sehr deutlich. Der Herausgeber einer Linux-Distribution ist der Distributor.

Geschichte der Linux-Distributionen

Die Notwendigkeit von Linux-Distributionen ergab sich durch das Entwicklungsmodell von Linux nahezu sofort. Die Werkzeuge des GNU-Projekts wurden zügig für Linux angepasst, um ein arbeitsfähiges System bereitstellen zu können. Die ersten Zusammenstellungen dieser Art waren 1992 MCC Interim Linux, Softlanding Linux System (SLS) und Yggdrasil Linux. Die älteste bis heute existierende Distribution, Slackware von Patrick Volkerding, folgte 1993 und stammt von Softlanding Linux System ab.

Mit der Ausbreitung der Linux-Distributionen bekamen mehr Menschen die Möglichkeit, das System zu testen, des Weiteren wurden die Distributionen immer umfangreicher, so dass ein immer größerer Einsatzbereich erschlossen werden konnte, was Linux zunehmend zu einer attraktiven Alternative zu Betriebssystemen etablierter Hersteller werden ließ. Im Laufe der Zeit änderte sich auch der Hintergrund der Distributionen: Wurden die ersten Distributionen noch der Bequemlichkeit halber und von Einzelpersonen oder kleinen Gruppen geschrieben, gibt es heutzutage teilweise sehr große Gemeinschaftsprojekte Freiwilliger, Unternehmens-Distributionen oder eine Kombination aus beidem.

Heutige Distributionen

Bestandteile einer Linux-Distribution

Hinter den meisten, vorrangig kleinen Distributionen stehen heutzutage über das Internet koordinierte Projekte Freiwilliger. Die großen Distributionen werden eher von Stiftungen und Unternehmen verwaltet. Auch die Einsatzmöglichkeiten der einzelnen Distributionen differenzierten sich mit der Zeit stark. Vom Desktop-PC über Server-Installationen und Live-CDs bis hin zu Distributionen zu technischen Forschungszwecken ist alles vertreten. Die Zusammensetzung einer üblichen Linux-Distribution für den Desktop-PC umfasst eine große Zahl von Softwarekomponenten, die das tägliche Arbeiten ermöglichen. Die meisten Distributionen werden in Form fertiger CD- oder DVD-Images im Internet bereitgestellt oder mit Support-Verträgen oder Handbüchern verkauft.

Für besondere Anwendungsgebiete existieren oft keine direkt installierbaren Distributionen. Hier werden Frameworks wie OpenEmbedded z. B. für Router oder Handys verwendet, um eine Distribution für den Einsatz auf dem Gerät vorzubereiten.

Vielfalt

Es wird eine große Anzahl an Distributionen angeboten, die dem Benutzer eine sehr feine Abstimmung der Auswahlkriterien auf die eigenen Bedürfnisse ermöglicht. Die Auswahl der geeignetsten Distribution ist für viele unerfahrene Benutzer daher nicht einfach. Die verwendete Software kann mehr Gewicht für Privatanwender haben als für Unternehmen, die wiederum mehr Wert auf die Verfügbarkeit offiziellen Supports legen. Auch kann die Politik des Projekts oder die des Unternehmens hinter der Distribution, z. B. in Bezug auf proprietäre Software, ebenso eine Rolle spielen wie die Eigenschaften der Community in diesem Projekt.

Auf der Seite Liste der Linux-Distributionen findet sich eine Aufzählung der wichtigsten oder populärsten Distributionen.

Kompatibilität zwischen den Distributionen

Die Vielfalt der Distributionen, die teilweise verschiedene binäre Formate, eigene Verzeichnisstrukturen und ähnliche Unterschiede aufweisen, führt zu einem gewissen Grad an Inkompatibilität zwischen den Distributionen, der bisher auch durch Richtlinien wie den Filesystem Hierarchy Standard nicht behoben werden konnte. So kann Software, die für die Distribution A bereitgestellt wird, nicht notwendigerweise auch auf der Distribution B installiert werden. Verschiedene Sichtweisen und Lösungsansätze zu dieser Problematik werden im Hauptartikel Linux-Distributionen näher beleuchtet.

Einsatzbereiche

→ Hauptartikel: Linux-Einsatzbereiche

Die Einsatzgebiete von Linux sind seit der ersten Version stetig erweitert worden und decken heutzutage einen weiten Bereich ab.

Linux auf dem Desktop

KDE-3D-Desktop mit Firefox, Kaffeine, Konqueror und Amarok

Linux, beziehungsweise eine Linux-Distribution, lässt sich als allein installiertes Betriebssystem betreiben, aber auch innerhalb eines Multi-Boot-Systems einsetzen. Parallel installieren kann man Linux beispielsweise neben Microsoft Windows, BSD oder Mac OS X. Moderne Distributionen wie OpenSUSE, Debian oder Ubuntu führen den Nutzer mit Hilfe von grafischen Benutzeroberflächen durch die Installation auf dem PC und erkennen andere Betriebssysteme nahezu immer selbstständig. Aus weit über tausend kostenlosen Programmen kann eine individuelle Kombination ausgewählt werden. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Multimedia-Anwendungen, Netzwerktools, Spiele oder wissenschaftliche Anwendungen decken die meisten Anwendungsbereiche ab, die im Büroalltag und im Privatbereich wichtig sind.

Trotz der Möglichkeit der Parallelinstallation und umfangreichem, kostenlosem Softwareangebot wird Linux auf Desktoprechnern eher zögerlich eingesetzt. Auch wenn die verbreitetsten Linux-Desktopumgebungen sich ähnlich bedienen lassen wie Windows oder Mac OS X, unterscheiden sich doch diverse Systemfunktionen von ihnen. Daher kann, wie bei fast jedem Wechsel des Betriebssystems, eine gewisse Einarbeitungszeit nötig sein. Im Gegensatz zur geringen Verbreitung auf dem Desktop ist Linux auf Server-Systemen, bei Embedded-Systemen und auf Smartphones bereits ein etabliertes Betriebssystem.

Die Installation vieler Distributionen ist einfach und gibt die meisten Einstellungen vor, auch die Anwendungsinstallation läuft meist vollautomatisch ab, da sie üblicherweise von einem Paketmanager übernommen wird. Da das genaue Vorgehen aber nicht bei allen Linux-Distributionen einheitlich geregelt ist, kann ein Wechsel der Linux-Distribution Einarbeitungszeit erfordern. Der Einrichtungsvorgang für Programme, die nicht zum Umfang der Distribution gehören, kann aber sehr unterschiedlich ausfallen. Im Idealfall existiert ein Softwaredepot, das einfach nur im Paketmanager eingebunden werden muss und die Software kann einfach darüber installiert werden; im ungünstigsten Fall muss man die Software manuell installieren. Möchte man Programme nutzen, die für Mac OS X oder Windows, aber nicht für Linux zur Verfügung stehen, können API-Implementierungen wie Wine, CrossOver, GNUstep oder Cedega helfen. In anderen Fällen muss man zu alternativen Anwendungen greifen, die für Linux verfügbar sind.

Gnome-Desktop mit Firefox, Nautilus und Hauptmenü in Ubuntu 10.04 LTS

Die beiden weit verbreiteten Desktop-Umgebungen GNOME und KDE haben unterschiedliche Bedienungskonzepte, weshalb viele Distributoren Standards und Richtlinien veröffentlichen, um sowohl Entwicklern wie auch Nutzern den Umgang mit verschieden Desktop-Umgebungen nahezubringen und ihn zu vereinheitlichen.

Bekannt geworden sind größere Migrationen von Unternehmen oder Institutionen, die mehrere hundert oder tausend Rechner auf Linux-Desktops umgestellt haben, wie die Stadt München im Rahmen des LiMux-Projekts oder die Umstellung von 20.000 Desktops bei Peugeot Citroën. Durch die Auslieferung vorinstallierter Systeme durch einige Fachhändler sowie die wachsende Beliebtheit einiger Distributionen wie Ubuntu wuchs die Linux-Verwendung auf Desktoprechnern von Anfang 2007 bis Mitte 2008 um fast 30 Prozent. In Großbritannien lag der Marktanteil 2008 bei etwa 2,8 Prozent. Weltweit wurde im April 2009 im Market-Share-Report von Net Applications erstmals ein Marktanteil von einem Prozent ermittelt. Nachdem er 2010 gemäß NetMarketShare wieder auf 0,9 % fiel, stieg der Marktanteil bis Dezember 2011 auf 1,41 %.

Linux als Server

Linux auf System z Type 2066

Aufgrund der Kompatibilität von Linux mit anderen unixoiden Systemen hat sich Linux auf dem Servermarkt besonders schnell etabliert. Da für Linux schon früh zahlreiche häufig verwendete und benötigte Serversoftware wie Webserver, Datenbankserver und Groupware kostenlos und weitgehend uneingeschränkt zur Verfügung stand, wuchs dort der Marktanteil stetig.

Da Linux als stabil und einfach zu warten gilt, erfüllt es auch die besonderen Bedingungen, die an ein Server-Betriebssystem gestellt werden. Der modulare Aufbau des Linux-Systems ermöglicht zusätzlich das Betreiben kompakter, dedizierter Server. Außerdem hat die Portierung von Linux auf verschiedenste Hardwarekomponenten dazu geführt, dass Linux alle bekannten Serverarchitekturen unterstützt.

Eingesetzt wird es dabei für praktisch alle Aufgaben. Eines der bekanntesten Beispiele ist die Linux-Server-Konfiguration LAMP, bei der Linux mit Apache, MySQL und PHP/Perl (manchmal auch Python) kombiniert wird. Auch proprietäre Geschäftssoftware wie SAP R/3 ist mittlerweile auf verschiedenen Distributionen verfügbar und hat eine Installationszahl von über 1.000 Systemen erreicht. Das Linux Terminal Server Project ermöglicht es, sämtliche Software außer dem BIOS der Clients zentral zu verwalten.

Da Linux auf einer Vielzahl von verschiedenen Hardwaretypen betrieben werden kann, ist auch die für Linux-Server genutzte Hardware ähnlich umfangreich. Auch moderne Hardware wie die von IBMs eServer p5 wird unterstützt und ermöglicht dort das parallele Ausführen von bis zu 254 Linux-Systemen (Modell p595). Auf IBM-Großrechnern der aktuellen System-z-Linie läuft Linux wahlweise nativ, mittels PR/SM in bis zu 30 LPARs oder in jeder davon unter z/VM in potenziell unbegrenzt vielen, real einigen zehntausend virtuellen Maschinen.

Linux als Smartphone-System

Android-2.0-Oberfläche

Für Smartphones gibt es speziell optimierte Linux-Distributionen. Sie bieten neben den Telefonie- und Textnachrichten-Funktionen, diverse PIM-, Navigations- und Multimedia-Funktionen. Die Bedienung erfolgt typischerweise meist über Multi-Touch oder mit einem Stift. Smartphone-Linux-Systeme werden meist von einem Firmenkonsortium oder einer einzelnen Firma entwickelt und unterscheiden sich teilweise sehr stark von den sonst klassischen Desktop- und Server-Distributionen. Anders als im Embedded-Bereich sind die Smartphone-Distributionen aber nicht auf ein bestimmtes Gerät beschränkt, vielmehr dienen sie als Betriebssystem für Geräte ganz unterschiedlicher Modellreihen und werden oft herstellerübergreifend eingesetzt.

Nexus One mit Android

Die Architektur dieser Smartphone-Distributionen hat neben dem Linux-Kernel oft wenig mit den klassischen Distributionen zu tun, so wird teilweise nur ein sehr kleiner Teil der sonst üblichen GNU-Software-Umgebung genutzt. Die normalerweise mit Linux genutzten UNIX-artigen Dienste und Tools werden beispielsweise durch eine Java-Laufzeitumgebung ersetzt. Dadurch entstehen neue Programmierschnittstellen, die sich aber sehr leicht auf klassischen Linux-Systemen emulieren lassen. Verbreitete Vertreter sind Android, Bada, MeeGo, Mobilinux und WebOS.

Linux-basierte Systeme haben seit Ende 2010 die Marktführerschaft auf dem schnell wachsenden Smartphone-Markt übernommen. Sie wiesen im Juli 2011 einen Marktanteil von mindestens 45 % auf. Vorwiegend Android-Geräte haben Apple iOS, Windows Phone und Symbian OS sehr erfolgreich zurückgedrängt.

Weitere Einsatzbereiche

Da Linux beliebig angepasst werden kann, hat es sich auch in Rechenzentren ausgebreitet, in denen speziell angepasste Versionen auf Großrechnern, Computerclustern oder Supercomputern laufen.

Seit November 2009 laufen die 19 schnellsten Supercomputer der Welt laut der Liste der TOP500 unter Linux. Mit insgesamt 446 von 500 Systemen hält Linux hier einen Marktanteil von 89%.

IBM Roadrunner

Ferner können auch NAS-Speichersysteme oder WLAN-Router Linux als Betriebssystem nutzen. Vorteil ist, dass eine sehr aktive Entwicklergemeinschaft besteht, auf deren Ressourcen (der Kern mit den Schnittstellen- Speicherverwaltungs- und Netzwerkfunktionen, aber z. B. auch umfangreiche Entwicklerprogramme, bereits bestehender Code wie die Benutzeroberflächen OPIE oder GPE Palmtop Environment, Erfahrung etc.) die Hersteller dabei zurückgreifen können.

Linux und Sicherheit

Allgemeines

Die Gründe für die Bewertung von Linux als sicheres System sind verschieden und hängen von dessen Aufgaben und der verwendeten Softwarekonfiguration ab. So verfügt Linux als Desktop-System über eine strenge Unterteilung der Zugriffsrechte, die bei anderen verbreiteten Desktop-Systemen im Normalfall nicht eingehalten wird. Dies führt unter anderem dazu, dass viele Funktionsprinzipien verbreiteter Würmer und Viren bei Linux nicht greifen können, beziehungsweise nur den ausführenden Benutzer, jedoch nicht das ganze System kompromittieren können. Bisher traten nur zwei Viren unter Linux auf, Staog und Bliss. Im Vergleich zu anderen Desktop-Systemen hat Linux die erste größere Verbreitung bei Nutzern mit einem sehr technischen und sicherheitsbewussten Umfeld erfahren. Die Entwicklung geschah somit, verglichen mit anderen verbreiteten Desktop-Systemen, unter den Augen eines sehr sicherheitskritischen Publikums. Im Gegensatz zu Desktop-Systemen hängt die Sicherheit bei Serversystemen primär vom Grad der Erfahrung der Administratoren mit dem System selbst ab. Linux punktet dabei durch die freie Verfügbarkeit, die es Administratoren ermöglicht, das System ohne Mehrkosten in verschiedensten Testszenarien zu installieren und dort ausgiebig zu untersuchen. Zudem gibt es eine Reihe von speziell gehärteten Linux-Distributionen, welche besonderen Wert auf Sicherheitsaspekte legen. Initiativen wie SELinux bemühen sich dort um das Erfüllen hoher Sicherheitsstandards.

Vorteilhaft ist, dass Linux nicht auf eine Hardware-Architektur festgelegt ist. Würmer und Viren können sich immer nur auf dem Teil der Linux-Systeme verbreiten, auf deren Hardware sie zugeschnitten sind. Hinzu kommt, dass Linux quelloffene Software ist. Jeder kann also den Quellcode studieren, untersuchen und anpassen. Dies führt unter anderem auch dazu, dass der Quelltext (sei es zum Zwecke der Anpassung, zum Zwecke der Schulung, aus dem Sicherheitsinteresse einer Institution oder eines Unternehmens heraus oder aus privatem Interesse) von mehr Menschen studiert wird, als dies bei proprietären Programmen der Fall sein kann, wodurch Sicherheitslücken schneller auffallen (und dann behoben werden können).

Technische Fähigkeiten

Vom technischen Gesichtspunkt her verfügt Linux über viele Fähigkeiten, die eine sicherheitstechnisch anspruchsvolle Umgebung erfordert. Dazu gehört sowohl eine einfache Nutzer- und Gruppenrechteverwaltung mittels Role Based Access Control, wie auch eine komplexere Rechteverwaltung mit Hilfe von Access Control Lists. Zusätzlich implementieren viele aktuelle Distributionen auch Mandatory-Access-Control-Konzepte mit Hilfe der SELinux/AppArmor-Technik.

Ebenso bietet fast jede Linux-Distribution auch eine Secure-Shell-Implementierung (zumeist OpenSSH), mit der verschlüsselte und deswegen sichere Verbindungen zwischen Computern gewährleistet werden können. Andere Verschlüsselungstechniken wie Transport Layer Security werden ebenfalls voll unterstützt.

Im Rahmen der Verschlüsselung für auf Medien gespeicherte Daten steht das Kryptographie-Werkzeug dm-crypt zur Verfügung, das eine Festplattenverschlüsselung ermöglicht. Es bietet dabei die Möglichkeit der Verschlüsselung nach aktuellen Standards wie dem Advanced Encryption Standard. Transparente Verschlüsselung, bei der nur einzelne Dateien statt ganzer Festplatten verschlüsselt werden, stellen die Verschlüsselungserweiterung EncFS oder das Dateisystem ReiserFS zur Verfügung. Zu den Sicherheitszertifikaten, die im Zusammenhang mit Linux erworben wurden, siehe den Abschnitt Software-Zertifikate.

Zertifikate

Personalzertifikate

Um den Grad der Kenntnisse von Technikern und Administratoren messbar zu machen, wurden eine Reihe von Linux-Zertifikaten ins Leben gerufen. Das Linux Professional Institute (LPI) bietet dafür eine weltweit anerkannte Linux-Zertifizierung in drei Levels, die ersten beiden Level (LPIC-1 und LPIC-2) mit jeweils zwei Prüfungen und den dritten Level (LPIC-3) mit einer Core-Prüfung (301) und mehreren optionalen Erweiterungsprüfungen. Auch die großen Linux-Distributoren wie Red Hat, Novell und Ubuntu bieten eigene Schulungszertifikate an, die aber zum Teil auf die Distributionen und deren Eigenheiten ausgelegt sind.

Software-Zertifikate

Um den Grad der Sicherheit von Technikprodukten zu bewerten, gibt es ebenfalls eine Reihe von Zertifikaten, von denen wiederum viele für bestimmte Linux-Distributionen vergeben wurden. So hat z. B. das Suse Linux Enterprise Server 9 des Linux Distributors Novell die Sicherheitszertifikation EAL4+ nach den Common Criteria for Information Technology Security Evaluation erhalten, Red Hat hat für seine Redhat Enterprise Linux 4 Distribution ebenso die EAL4+-Zertifizierung erhalten. Ein Problem bei der Zertifizierung stellen für viele Distributoren allerdings die hohen Kosten dar. So kostet eine Zertifizierung nach EAL2 etwa 400.000 US-Dollar.

Veranstaltungen und Medien

Kongresse

Der LinuxTag 2004 im Kongresszentrum Karlsruhe

Der jährlich stattfindende LinuxTag ist die größte jährlich stattfindende Messe zu den Themen Linux und freie Software in Europa. Neben den Ausstellungen aller namhaften Unternehmen und Projekte aus dem Linux-Umfeld wird den Besuchern auch ein Vortragsprogramm zu verschiedenen Themen geboten. Der LinuxTag selbst existiert seit 1996 und zog zuletzt jährlich mehr als 10.000 Besucher an. Neben dem großen LinuxTag gibt es noch eine Vielzahl kleinerer und regionaler Linuxtage, die oft von Informatikfakultäten an Universitäten organisiert werden.

Zu den weiteren internationalen Messen gehört der Linux Kongress – Linux System Technology Conference in Hamburg. Ein Kuriosum ist die jährlich stattfindende LinuxBierWanderung, die Linux-Enthusiasten der ganzen Welt eine Möglichkeit zum gemeinsamen „Feiern, Wandern und Biertrinken“ geben will.

Neben den allgemeinen Messen und Kongressen findet jedes Jahr das LUG-Camp statt. Dieses wird seit dem Jahre 2000 von Linux-Benutzern aus dem Raum Flensburg bis hin zur Schweiz organisiert und besucht.

Printmedien und elektronische Medien

Mit der zunehmenden Verbreitung von Linux hat sich auch ein Angebot an Printmedien entwickelt, die sich mit der Thematik beschäftigen. Neben einer Vielzahl an Büchern zu allen Aspekten von Linux haben sich auch regelmäßig erscheinende Zeitschriften auf dem Markt etabliert. Bekannteste Vertreter sind hier die einzelnen Hefte der Linux New Media AG, die monatlich (Linux-Magazin, LinuxUser) oder vierteljährlich (EasyLinux) erscheinen. Schon seit einer ganzen Weile produzieren auch große Computer-Verlage wie IDG (PC-WELT Linux), Weka (PC-Magazin Linuxlife), Burda (CHIP Linux) oder Heise (c’t kompakt Linux) Linux-Heftreihen, die meist alle zwei oder drei Monate oder in unregelmäßiger Abfolge eine neue Ausgabe präsentieren. Auch das Verlagshaus Data Becker engagiert sich mit der Zeitschrift Linux Intern auf diesem Terrain des Wettbewerbs. Darüber hinaus erscheint mit der Zeitschrift freeX des C&L Verlags ein Periodicum für Open-Source-orientierte UNIXoide Betriebssysteme, in welchem auch Linux-Themen zum Tragen kommen.

Neben den gedruckten Zeitschriften, welche oft jeweils von einer (abonnierbaren) parallelen elektronischen Online-Ausgabe flankiert werden, hat sich auch ein kostenloses e-Magazin im Internet etabliert, das unter dem Namen freiesMagazin dem Publikum zugänglich gemacht ist. In diesem e-Magazin werden Beiträge über Linux- und OpenSource-Angelegenheiten publiziert, die von eigeninitiativ tätigen Autoren stammen.

Filme

Die Thematik rund um Linux wurde auch in einer Reihe von Dokumentationen behandelt. So behandelt der Kino-Dokumentationsfilm Revolution OS die Geschichte von Linux, freier Software und Open Source und stützt sich dabei größtenteils auf diverse Interviews mit bekannten Vertretern der Szene. Die TV-Dokumentation Codename: Linux, in Deutschland von ARTE ausgestrahlt, geht ähnliche Wege, stellt aber auch einen chronologischen Verlauf der Entwicklung von Linux und Unix dar.

Hardwareunterstützung

Als einer der Hauptkritikpunkte an Linux wird oft genannt, dass nicht jede Hardware von Linux unterstützt werde oder Treiber für Linux nicht verfügbar seien. Zwar verfügt Linux über mehr mitgelieferte Treiber als Microsoft Windows und Mac OS X, allerdings stellen Hardwarehersteller selbst selten Linux-Treiber für ihre Hardware zur Verfügung. Während für Hardware mit offen dokumentierter, generischer Schnittstelle (z. B. Mäuse, Tastaturen, Festplatten und USB-Host-Controller) Treiber zur Verfügung stehen, ist dies für andere Hardwareklassen (z. B. Netzwerkschnittstellen, Soundkarten und Grafikkarten) nicht immer der Fall, da jeder Hardwarehersteller eigene, hardwarespezifische Schnittstellen benutzt. Die Spezifikationen dieser Schnittstellen werden zudem meist nicht veröffentlicht, sodass sie mittels Black-Box-Analyse bzw. Reverse Engineering erschlossen werden müssen. Beispiele sind Intels HD Audio-Schnittstelle und deren Linux-Implementierung „snd-hda-intel“ oder der freie 3D-Grafiktreiber „nouveau“ für bestimmte 3D-Grafikchips von Nvidia. Der Energieverwaltungsstandard ACPI ist sehr kompliziert und auf die Hauptplatine zugeschnitten, sodass eine vollständige Linux-Implementierung nicht einfach ist.

Ein Grund für die Nichtbereitstellung von Linuxtreibern ist das Entwicklungsmodell des Linux-Kernels: Da er keine feste Treiber-API besitzt, müssen Treiber immer wieder an Veränderungen in den einzelnen Kernel-Versionen angepasst werden. Direkt in den Kernel integrierte Treiber werden zwar von den Kernel-Entwicklern meist mitgepflegt, müssen aber unter der GNU General Public License (GPL) veröffentlicht sein, was einige Hardware-Hersteller ablehnen. Extern zur Verfügung gestellte Treiber müssen aber ebenfalls ständig angepasst und in neuen Versionen veröffentlicht werden, was einen enormen Entwicklungsaufwand mit sich bringt. Außerdem ist die rechtliche Lage solcher externen Module, die nicht unter der GPL stehen, umstritten, weil sie in kompilierter Form technisch bedingt GPL-lizenzierte Bestandteile des Kernels enthalten müssen.

Das Problem der Hardwareunterstützung durch sogenannte Binärtreiber (Gewähren von Binärdateien ohne Offenlegung des Quellcodes) wird im Linux-Umfeld kontrovers diskutiert: Während manche für ein komplettes Ausschließen von proprietären Kernel-Modulen plädieren, befürworten andere, dass einige Hersteller überhaupt – zur Not auch proprietäre – Treiber bereitstellen, mit dem Argument, dass die Linux-Nutzer ohne sie benachteiligt wären, weil sie sonst von bestimmter Hardware schlicht abgeschnitten wären.

Digitale Rechteverwaltung

Linus Torvalds betont, dass sich Linux und digitale Rechteverwaltung (DRM) nicht ausschließen. Auch sind freie DRM-Verfahren zur Nutzung unter Linux verfügbar.

In der Praxis ist die Nutzung von DRM-geschützten Medien unter Linux jedoch seltener möglich als unter anderen Systemen, denn aufgrund des Prinzips digitaler Rechteverwaltung können Rechteinhaber alleine entscheiden, auf welchen DRM-Systemen ihre Medien verwendet werden dürfen. Die dabei eingesetzten Verfahren sind nicht standardisiert, sondern werden von den jeweiligen Herstellern kontrolliert, und die beiden größten Hersteller digitaler Rechteverwaltungssysteme im Endverbraucherumfeld, Microsoft und Apple, haben mit Stand Oktober 2009 keine entsprechenden Programme für Linux veröffentlicht oder auch nur entsprechende Absichten bekannt gegeben.

Allerdings gibt es Windows-DRM-zertifizierte Software, die unter Linux eingesetzt werden kann, wie sie beispielsweise bei der AVM FRITZ!Media 8020 verwendet werden soll.

Literatur

• Daniel J. Barrett: Linux kurz & gut. O’Reilly, Köln 2004, ISBN 3-89721-501-2.
• Hans-Werner Heinl: Das Linux-Befehle-Buch. Millin, Berlin 2007, ISBN 978-3-938626-01-6.
• Michael Kofler: Linux 2010: Debian, Fedora, openSUSE, Ubuntu. 9. Auflage. Addison-Wesley, München 2009, ISBN 3-8273-2158-1 (bis zur 8. Auflage unter dem Titel: Linux. Installation, Konfiguration, Anwendung).
• Bernd Kretschmer, Jens Gottwald: Linux am Arbeitsplatz. Büroanwendungen einrichten und professionell nutzen. Millin, Kösel, Krugzell 2005, ISBN 3-938626-00-3 (mit DVD-ROM).
• Glyn Moody: Die Software-Rebellen. Die Erfolgsstory von Linus Torvalds und Linux.. Verlag Moderne Industrie, Landsberg am Lech 2001, ISBN 3-00-007522-4.
• Carla Schroder: Linux Kochbuch. O’Reilly, Köln 2005, ISBN 3-89721-405-9.
• Ellen Siever, Stephen Spainhour, Stephen Figgins: Linux in a Nutshell.. O’Reilly, Köln 2005, ISBN 3-89721-195-5.
• Ralph Steyer: Linux für Umsteiger.. Software & Support Verlag, Frankfurt am Main 2004, ISBN 3-935042-61-2.
• Linus Torvalds, David Diamond: «Just for fun» – Wie ein Freak die Computerwelt revolutionierte. Autobiografie des Linux-Erfinders. dtv 36299, München 2001 (Originaltitel: «Just for fun» – The story of an accidental revolutionary by HarperBusiness, New York, NY 2001, übersetzt von Doris Märtin), ISBN 3-423-36299-5 (Lizenzausgabe des Hanser Verlags, München / Wien 2001).
• Edward Viesel: Drucken unter Linux. Professionelles Linux- und Open-Source-Know-How. 2., aktualisierte und erweiterte Auflage. Bomots, Forbach Frankreich 2009, ISBN 978-3-939316-60-2.
• Matt Welsh, Matthias Kalle Dalheimer, Terry Dawson, Lar Kaufman: Linux. Wegweiser zur Installation & Konfiguration.. O’Reilly, Köln 2004, ISBN 3-89721-353-2 (online).
• Steffen Wendzel, Johannes Plötner: Einstieg in Linux.. Galileo-Press, Bonn 2004, ISBN 3-89842-481-2.
• Steffen Wendzel, Johannes Plötner: Linux. Das distributionsunabhängige Handbuch. Galileo-Press, Bonn 2006, ISBN 3-89842-677-7.
• Michael Wielsch, Jens Prahm, Hans-Georg Eßer: Linux Intern. Technik. Administration und Programmierung.. Data Becker, Düsseldorf 1999, ISBN 3-8158-1292-5.

Weblinks

 Commons: Linux – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

 Wikiquote: Linux – Zitate

 Wikinews: Linux – in den Nachrichten

 Wikibooks: Linux-Kompendium – Lern- und Lehrmaterialien

• The Linux Kernel Archives – offizielle Webseite des Quellcodes des Linuxkernels der Linux Kernel Organization, Inc
• The Linux Foundation (offizielle Website von Linux, englisch)
• GNU’s Not Unix! – Free Software, Free Society (offizielle Website von GNU)
• Pro-Linux (Nachrichten, Workshops, Forum)
• 3sat: Linux – die Reise des Pinguins (RealMedia, Sendung am 15. März 2009)
• Linux-Magazin Online (Nachrichten, Hintergrundartikel, Videos, Trainings, Stellenmarkt)
• Google Groups (Linus Torvalds, erstes Posting in einer Newsgroup über Linux)

Einzelnachweise

Dieser Artikel wurde am 15. Januar 2006 in dieser Version in die Liste der exzellenten Artikel aufgenommen.