Unix

UNIX
Unix tijdschema
ontwikkelaar	Ken Thompson , Dennis Ritchie , Douglas McIlroy en anderen bij Bell Laboratories
Licentie(s)	tot 1981: geen (gratis) vanaf 1981: eigen ( AT&T , Novell ) vanaf 2005 gratis ( CDDL ) Sun Microsystems
voorgeslacht	UNIX (geen voorouders)
opengroup.org/unix

Typisch Unix-invoervenster voor opdrachtregelcommando's , ook wel terminal of Unix-shell genoemd . De lijst toont de inhoud van een map na het invoeren van het Unix-commando ls -l

Unix ( Engels [ ˈJuːnɪks ]) is een besturingssysteem voor meerdere gebruikers voor computers . Het werd in augustus 1969 ^{[1] ontwikkeld} door Bell Laboratories om softwareontwikkeling te ondersteunen. Tegenwoordig staat Unix over het algemeen voor besturingssystemen die ofwel hun oorsprong hebben in het Unix-systeem van AT&T (oorspronkelijk Bell Laboratories) of de concepten ervan implementeren. Samen met zijn varianten en verdere ontwikkelingen - vaak onder andere namen die beter bekend zijn bij het publiek - is het een van de meest wijdverbreide en meest invloedrijke besturingssystemen in de computergeschiedenis. Unix werd tot de jaren 90 vooral gebruikt in gespecialiseerde toepassingsgebieden zoals werkstations en servers , vooral bij universiteiten en onderzoeksinstellingen . De massale toepassing van vandaag op bijna alle gebieden van computertechnologie begon pas rond de jaren 2000.

De belangrijkste ontwikkelaars van Unix waren Ken Thompson en Dennis Ritchie , die het eerst in assembler en vervolgens in de door Ritchie ontwikkelde programmeertaal C schreven. Met Unix werden voor het eerst enkele sleutelconcepten in de informatietechnologie geïntroduceerd, zoals het hiërarchische , boomachtige bestandssysteem met een mappenstructuur. De vroege ontwikkelaars definieerden ook een reeks concepten en regels voor softwareontwikkeling die bekend kwamen te staan ​​als de Unix-filosofie . Unix werd tot in de jaren tachtig verder ontwikkeld als open-source besturingssysteem, voornamelijk aan Amerikaanse universiteiten, en had grote invloed op de hackercultuur .

In de jaren '80 werd het gecommercialiseerd door AT&T, wat leidde tot een aantal onafhankelijke ontwikkelingen en spin-offs en resulteerde in de zogenaamde " Unix Wars " tussen verschillende systemen en fabrikanten. De verschillende op Unix gebaseerde of afgeleide besturingssystemen zijn samen de meest gebruikte besturingssystemen voor computers en voor vele soorten elektronische apparaten die een computer bevatten. Het toepassingsgebied strekt zich uit van mobiele apparaten zoals smartphones tot personal computers en webservers tot de grootste supercomputers . Verder wordt met name de Unix-achtige Linux ook gebruikt als embedded systeem in industriële meet- en regelapparatuur , in medisch-technologische apparaten , entertainmentelektronica en elektronisch gestuurde objecten zoals huishoudelijke apparaten , motorvoertuigen of WLAN-routers . De meest wijdverbreide commerciële, propriëtaire Unix-variant is tegenwoordig macOS van Apple of zijn mobiele variant iOS , de meest voorkomende Unix-achtige open source- variant is Linux of de daarvan afgeleide Android .

Typologie van de varianten

Typische grafische gebruikersinterface van een Unix-achtig systeem, gebaseerd op het veelgebruikte X Window System .

Aangezien de term “UNIX” in hoofdletters of “U NIX” in small caps is een geregistreerd handelsmerk van de Open Group , zijn alleen gecertificeerde systemen toegestaan om de naam UNIX gebruiken. Dienovereenkomstig wordt "UNIX" meestal gebruikt in de vakliteratuur om gecertificeerde systemen te identificeren, terwijl "Unix" wordt gebruikt om alle Unix-achtige systemen aan te duiden.

Unix-achtige systemen in UNIX-derivaten en Unix-achtige systemen worden geclassificeerd. De UNIX-derivaten omvatten z. B. de BSD- systemen, HP-UX (Hewlett-Packard), DG / UX (Data General), AIX (IBM), IRIX (Silicon Graphics), UnixWare ( SCO Group ), 386 / ix (eerst Eastman Kodak , later SunSoft ), Solaris (Oracle), AMIX (Commodore) en macOS (Apple).

Andere systemen zoals Linux of QNX daarentegen zijn niet gebaseerd op de originele Unix -broncode , maar zijn apart ontwikkeld. Ze worden "Unix-systemen" genoemd omdat ze ook een deel van de besturingssysteemfuncties ( POSIX ) implementeren die voor Unix zijn gestandaardiseerd. BSD is een speciaal geval, dat oorspronkelijk was gebaseerd op de broncode van Bell Labs, maar sinds het midden van de jaren negentig volledig is herschreven door een losse gemeenschap van programmeurs, zodat het nu vrij is van de oorspronkelijke, propriëtaire programmacode.

verdeling

Professionele computergraphics en CAD- werkstation SGI Octane met het UNIX-derivaat IRIX , eind jaren negentig.

Oorspronkelijk voornamelijk gebruikt in de universitaire sector, werd het vanaf de jaren 80 en 90 vooral gebruikt in professionele werkstations en op servers . Met Linux, macOS (tot 2016 OS X en oorspronkelijk tot 2012, Mac OS X) en als basis van verschillende gangbare besturingssystemen voor mobiele apparaten , bereikte het vanaf rond de jaren 2000 ook de massamarkt voor particuliere gebruikers. De twee meest voorkomende besturingssystemen voor smartphones en tabletcomputers , iOS en Android , zijn gebaseerd op BSD (iOS) en Linux (Android) op Unix-achtige besturingssystemen. Alleen al in september 2013 werden wereldwijd meer dan een miljard Android-apparaten geactiveerd. ^[2] Voor 2013 voorspelde het marktonderzoeksbureau Gartner Group dat er voor het eerst meer op Android gebaseerde systemen dan pc's met Windows zouden worden verkocht. ^[3] Bovendien werd Linux steeds belangrijker als open source besturingssysteem voor bedrijfstoepassingen en als embedded systeem voor elektronische apparaten zoals WLAN-routers of consumentenelektronica .

IBM Blue Gene

Omdat de Unix-achtige Linux zeer flexibel kan worden aangepast en geoptimaliseerd, is het ook wijdverbreid in datacenters waar speciaal aangepaste versies draaien op mainframes , computerclusters (zie Beowulf ) of supercomputers . De systemen in de TOP500- lijst van de snelste computersystemen worden momenteel (vanaf november 2018) uitsluitend onder Linux gebruikt. De grootste concurrent van Windows op desktopgebied speelt geen rol bij high-performance computers.

dienst

Unix-systeemfuncties en -commando's konden oorspronkelijk alleen door de gebruiker worden opgeroepen via toetsenbordinvoer via een opdrachtregel , hoewel het concept van de grafische gebruikersinterface met vensters en muisbediening al bekend was ten tijde van de creatie. Het Teletype 33- toetsenbord, dat destijds als invoerapparaat werd gebruikt, leek op een elektromechanische typemachine, waarbij de afzonderlijke toetsen moeilijk handmatig te bedienen waren. Het was mogelijk om tien tekens per seconde in te stellen. Dit is ook een van de redenen waarom veel commandonamen in Unix zo kort zijn. ^[4] Om deze reden is er geen gestandaardiseerde grafische Unix-gebruikersinterface, maar een aantal later ontwikkelde varianten zoals twm of CDE , Gnome en KDE , waarvan vele gebaseerd zijn op het X Window System . Voor veel gebruikers, zoals professionele programmeurs en systeembeheerders , is de opdrachtregel nog steeds de geprefereerde gebruikersinterface. Unix-afstammelingen voor mobiele apparaten zoals smartphones en tabletcomputers , waaronder Apple iOS en Android, gebruiken hun eigen bedieningsconcepten. De toegang tot de opdrachtregel en het bestandssysteem is meestal volledig (iOS) of gedeeltelijk (Android) geblokkeerd.

Structuur en functies

De Unix- kernel heeft alleen toegang tot de hardware via device drivers en beheert processen . Daarnaast biedt het het bestandssysteem en, in moderne versies, de netwerkprotocolstack . Systeemaanroepen van processen worden gebruikt om andere processen te starten ( fork , exec- systeemaanroepen) en te controleren en om met het bestandssysteem te communiceren. Toegang tot de apparaatstuurprogramma's wordt toegewezen als toegang tot "speciale bestanden" (apparaatbestanden) in het bestandssysteem. Hierdoor worden bestanden en apparaten zoveel mogelijk gestandaardiseerd vanuit het oogpunt van de processen en dus van de applicatieprogramma's (systeemaanroepen openen , lezen , schrijven , enz.).

Een groot aantal programma's waaronder een C ontwikkelsysteem en een zetprogramma ( troff ) maken het systeem compleet.

Het bestandssysteem is georganiseerd als een hiërarchische map met een willekeurig aantal submappen. Het concept dat tegenwoordig als de standaard wordt beschouwd, was destijds revolutionair. De hoofdmap (root) van de hiërarchie is de map "/". Een van de basisconcepten van UNIX is om ook floppy- en cd-drives, andere harde schijven op uw eigen of externe computers, terminals, tape-apparaten en andere speciale bestanden in het bestandssysteem (apparaatbestanden, bestanden die de gegevens van een schijf en bij het lezen van " uitvoer") in plaats van afzonderlijke directoryhiërarchieën te maken onder zogenaamde "stationsletters" zoals sommige andere besturingssystemen (inclusief VMS , MS-DOS , Windows ). “ Alles is een bestand ” is een basisprincipe van Unix. Dit algemene bestandsconcept maakt deel uit van de essentie van UNIX en maakt een eenvoudige, uniforme interface mogelijk voor een breed scala aan toepassingen. In sommige UNIX-derivaten worden zelfs processen en hun eigenschappen toegewezen aan bestanden ( proc file system ).

De commando-interpreter, de shell - onder Unix een normaal proces zonder privileges - evenals talrijke standaardcommando's stellen de gebruiker in staat om eenvoudige invoer/uitvoer-omleiding in bestanden en communicatie tussen processen via pijpen .

Een grote verzameling eenvoudige commando's, de UNIX-toolbox , kan dus worden gecombineerd met behulp van de programmeeropties van de commando-interpreter en ingewikkelde taken overnemen. De mogelijkheid om de veelal gestandaardiseerde tools te combineren vermijdt vaak het schrijven van gespecialiseerde programma's voor "eenmalige taken" of eenvoudig administratief werk, zoals vaak het geval is bij andere besturingssystemen.

De belangrijke kenmerken van een typisch Unix-systeem zijn: hoge stabiliteit, multiuser , multitasking (nu ook multithreading ), geheugenbescherming en virtueel geheugen (eerst geïmplementeerd in de BSD-lijn), IP- netwerkondersteuning (ook eerste in de BSD- lijn), uitstekende scripting eigenschappen , een volledige shell en een verscheidenheid aan tools (de Unix-commando's ) en daemons . Unix-werkstationbesturingssystemen en UNIX-derivaten bevatten meestal een grafische gebruikersinterface op basis van X11 .

Unix is ​​historisch gezien nauw verbonden met de programmeertaal C - beide hielpen elkaar om door te breken, en dus is C vandaag de dag nog steeds de voorkeurstaal onder Unix-systemen.

De naam Unix

Het systeem heette oorspronkelijk Unics door een medewerker, een acroniem voor Uniplexed Information and Computing Service en een toespeling op Multics . ^{[5] Het} is onduidelijk hoe de kortere notatie van het einde als een enkele letter "x" later tot stand kwam. ^{[6] [7]}

Of de spelling Unix of UNIX is, is al lang onderwerp van discussie. Historisch gezien is de spelling Unix de oudere, de spelling UNIX verscheen later - om puur esthetische redenen. ^[8] Tegenwoordig hebben ze verschillende betekenissen: In de vakliteratuur wordt Unix meestal gebruikt als aanduiding voor Unix- achtige systemen , terwijl UNIX wordt gebruikt om gecertificeerde systemen te identificeren. Wanneer meervoud het Duitse "Unixes" is en de derde verbuiging van het Latijn op een kier "Unixes" in gebruik in het Engels "Unixes" en ook "Unixes".

verhaal

Ken Thompson (links) en Dennis Ritchie (rechts)

Unix is ​​ontwikkeld op een DEC PDP-7 minicomputer (de afbeelding toont niet het originele apparaat).

Ken Thompson creëerde de eerste versie van Unix in assembler in 1969 op de DEC PDP-7 als alternatief voor Multics . Als een van de eerste programma's voor de nieuwe kernel schreef Thompson samen met Dennis Ritchie het spel Space Travel ^[9] om te peilen welke interfaces ze nodig hebben. 1972-1974 het besturingssysteem is volledig nieuw voor C geïmplementeerd en wordt samen met een C-compiler gratis bij verschillende universiteiten gedistribueerd (AT & T zou het kunnen verkopen als een door de staat gecontroleerd monopolie in de telecommunicatie-industrie geen software) - resulterend onder andere things, ontwikkeld aan de University of California in Berkeley , de BSD- lijn van Unix. Pas aan het eind van de jaren zeventig probeerde AT&T Unix winstgevend op de markt te brengen, waaruit de System V- lijn van Unix voortkwam. In de jaren tachtig werd Unix het dominante besturingssysteem op universiteiten, en er was een overvloed aan verschillende UNIX-derivaten, die allemaal in een of andere vorm afstamden van de twee hoofdlijnen BSD of System-V . In reactie daarop was er een roep om standaardisatie.

normen

Elke fabrikant veranderde en breidde het systeem in de jaren 80 uit naar eigen idee. Versies met verschillende mogelijkheden, commando's, commando-opties en programmabibliotheken ontwikkeld. Rond 1985 begon de IEEE de interfaces voor applicatieprogramma's te standaardiseren. Dit leidde tot de ontwikkeling van de IEEE 1003-standaard, POSIX genaamd, op voorstel van Richard Stallman . Tegenwoordig bestaat het uit ongeveer vijftien documenten die alle aspecten van Unix-systemen behandelen, zoals de opdrachtregelinterpreter (POSIX definieert zijn eigen shell, de POSIX-shell , die echter identiek is aan de Kornshell behalve details), de Unix-commando's en hun Omgaan met opties, invoer / uitvoer en andere dingen.

De IEEE-prijzen voor POSIX-documentatie zijn erg hoog en publicatie is auteursrechtelijk verboden. De laatste tijd is er daarom een ​​tendens geweest naar de enkele UNIX-specificatie van de Open Group . Deze standaard is open, vrij beschikbaar op internet en accepteert suggesties van iedereen.

Handelsmerkrechten

De rechten op het UNIX- merk zijn eigendom van de Open Group .

UNIX-derivaten en Unix-achtige besturingssystemen

prehistorie

Tot Unix V7 in 1979 verscheen, werd de Unix-broncode verspreid onder universiteiten tegen vergoeding van de kosten van kopiëren en gegevensopslag. Unix had daarmee het karakter van een gratis, draagbaar besturingssysteem. De code werd gebruikt in lezingen en publicaties en was naar eigen inzicht aan te passen en aan te vullen. De University of Berkeley ontwikkelde een eigen distributie met aanzienlijke uitbreidingen, de Berkeley Software Distribution (BSD).

Begin jaren tachtig besloot AT&T Unix op de markt te brengen; de broncode van AT&T kon vanaf dat moment niet meer publiekelijk toegankelijk worden gemaakt. Ook het gebruik in colleges ed werd uitgesloten. Voor systemen op basis van BSD - aangezien een deel van de code afkomstig was van AT&T - werden hoge licentiekosten in rekening gebracht.

Veel bedrijven hebben de UNIX-broncode in licentie gegeven en hun eigen varianten op de markt gebracht, zelfs Microsoft had al enige tijd een Unix-aanbod met Xenix . Siemens paste Xenix in 1984 aan naar een Duitse Unix genaamd Sinix .

GNU

De beschikbaarheid van de broncode veroorzaakt Richard Stallman om de lancering GNU-project ( "G NU's N iet U nix") in 1983. Het doel van het project was om een ​​gratis Unix-compatibel besturingssysteem te maken. Tegen 1990 had het project alle essentiële onderdelen ontwikkeld - inclusief de GNU C-compiler (gcc) - met uitzondering van de kernel.

Minix en Linux

Linus Torvalds, Linux-ontwikkelaar

In 1987 verscheen het Minix-leersysteem , ontwikkeld door Andrew S. Tanenbaum aan de Vrije Universiteit van Amsterdam . Minix was een Unix- kloon met een microkernel , C- compiler , teksteditor en veel commando's die, als relatief weinig veeleisend systeem, ook op zwakke pc- hardware draaide. De broncode was onderdeel van de leveringsomvang. Hoewel het commercieel en eigendom was, kwam het voor een zeer lage prijs. Net als voorheen Unix diende dit systeem velen als uitgangspunt voor hun eigen experimenten.

In 1991 werkte de student Linus Torvalds aan een terminalemulator waarmee hij toegang wilde krijgen tot een universiteitscomputer. Na verloop van tijd bouwde hij toegang tot het bestandssysteem en vele andere handige functies in. Hij realiseerde zich al snel dat hij meer dan één terminalemulator programmeerde. Hij publiceerde de broncode in de nieuwsgroep comp.os.minix als een op Minix geïnspireerde kernel die op een Intel 386- pc zou moeten draaien. Eerst moet zijn project Freax heten . Omdat de universiteitsbeheerder hem "Linux" als login voor zijn FTP-repository toewees, noemde hij het project daarnaar. In de broncode van versie 0.01 van Linux komt de naam Freax voor (“Makefile voor de FREAX-kernel”).

Gratis BSD-derivaten

In 1992 verscheen met 386BSD van Bill en Lynne Jolitz een ander gratis systeem voor 80386-processors. Het bestond uit een patch voor de niet-AT&T-vrije delen van de BSD-distributie en vormde een ander gratis, zeer geavanceerd besturingssysteem voor Intel-processors.

In 1994 bracht Berkeley 4.4BSDLite uit, de laatste versie van hun distributie, die sindsdien is bevrijd van de AT&T-broncode.

4.4BSDLite vormde samen met 386BSD de basis voor NetBSD , FreeBSD en kort daarna OpenBSD .

macOS met Darwin

Typische Unix-shell (hier sh onder OS X)

Apple macOS is een opvolger van OPENSTEP en NeXTStep en werd in 2001 geïntroduceerd onder de naam Mac OS X. Het is gebaseerd op een hybride kernel genaamd XNU , die bestaat uit een Mach- microkernel en delen van de FreeBSD- kernel. Het basissysteem genaamd Darwin bevat ook programma's die zijn afgeleid van andere BSD's die in een Unix-omgeving worden verwacht. De ontwikkeling van Darwin is onder de open source licentie Apple Public Source License geplaatst , waarvan versie 2.0 door de Free Software Foundation is erkend als een vrije software licentie. Samen met propriëtaire, niet-open source systeemonderdelen - bijvoorbeeld Aqua en veel programmeerinterfaces - creëert Apple de propriëtaire besturingssystemen macOS en iOS , tvOS , watchOS en audioOS . Vanaf Mac OS X Leopard 10.5 (2007) is het besturingssysteem gecertificeerd als UNIX 03 door de Open Group . ^[10]

OpenSolaris

Solaris (versie 10) is sinds 2005 ook in de huidige versie gratis te gebruiken. Solaris draait op 32-bits en 64-bits x86-processors (of IA-32 , die zowel de 32-bits architectuur van de 80386 als de 64-bits architectuur " x64 " van de Opteron bevat ) en ook op 64-bits systemen met UltraSPARC van Sun. Voor toegang tot bronnen en samenwerking, inclusief extensies, is het beschikbaar in de OpenSolaris- versie, die functioneel niet verschilt van de binaire versie.

Releasedata

De volgende lijst geeft slechts een globaal overzicht. Alleen de belangrijkste systemen worden genoemd. Deze hebben elk hun eigen versies en hun eigen ontwikkelingsgeschiedenis.

Trivia

In de film " Jurassic Park " wordt de volledige parkbesturing gedaan door Unix-systemen, wat de hoofdrol "Lex" (ongeveer 100 minuten van de film) behaagt - zij weet hoe ze deze besturing moet bedienen.

Zie ook

• Unix-tijd
• Unix filosofie
• Standaard hiërarchie van bestandssysteem

literatuur

• Dennis M. Ritchie, Ken Thompson: Unix Programmer's Manual , 2nd Edition, Bell Telephone Laboratories, Inc., 1972 (PDF; 7,4 MB)
• Dennis M. Ritchie, Ken Thompson: Het UNIX Time-Sharing System . In: The Bell System Technical Journal , deel 57, juli-augustus 1978, nr. 6, deel 2, blz. 1897-2312
• Brian W. Kernighan, Rob Pike: The Unix Toolbox - Programmeren met UNIX (Duitse vertaling). Hanser Verlag, München 1986, ISBN 3-446-14273-8
• Brian W. Kernighan: Het UNIX-verhaal. Het fascinerende verhaal van hoe Unix begon en hoe het de computerwereld veroverde (Duitse vertaling). dpunkt.verlag, Heidelberg 2020, ISBN 978-3-86490-778-4
• E. Foxley: Unix voor supergebruikers. Addison-Wesley, 1988, ISBN 3-925118-24-1
• Jürgen Gulbins, Karl Obermayr: UNIX-systeem V.4. Termen, concepten, commando's, interfaces. 4e editie 1995, ISBN 3-540-58864-7
• Jerry Peek, Grace Todino, John Strang: UNIX. Een praktische introductie. O'Reilly Verlag, 2002, ISBN 3-89721-157-2
• Arnold Willemer : Hoe word ik een UNIX-goeroe? - Inleiding tot UNIX, Linux en Co. Galileo Computing <openbook>, 2003, ISBN 978-3-89842-240-6

web links

WikiWoordenboek: Unix - uitleg van betekenissen, woordoorsprong, synoniemen, vertalingen

Commons : Unix - verzameling afbeeldingen, video's en audiobestanden

• Unix History Repository Replicatie van UNIX-versiebeheer sinds 1970 op GitHub

Individueel bewijs

1. ^ Mark Ward:40 jaar Unix. BBC , geraadpleegd op 28 februari 2010 .  
2. ↑ Android wordt een candybar . Golem.de
3. ↑ Volgens Gartner zal Android Windows in 2013 inhalen. itespresso.de
4. ↑ Het Unix-verhaal. Historisch non-fictieboek over het Unix-computerbesturingssysteem door auteur Brian W. Kernighan , 254 pagina's, oktober 2020, dpunkt.verlag GmbH, Heidelberg, blz. 55
5. ^ Geschiedenis en tijdlijn. Open Group, geraadpleegd op 24 februari 2013 .  
6. ↑ De startpagina van Peter Neumann. SRI International , gearchiveerd van het origineel op 29 mei 2011 ; Ontvangen 24 februari 2013 .  
7. ↑ Susanne Nolte: woordspel. In: Heise online . 8 augustus 2009 ( iX 8/2009). Ontvangen 12 juli 2017.
8. ^ Unix , Jargon-bestand
9. ^ Matthias Kremp: 40 jaar Unix. Spiegel Online, 18 augustus 2009, geraadpleegd op 16 oktober 2011 .  
10. ↑ Merkcertificaat openen (PDF; 80 kB)
11. ↑ https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2019/xv6.html xv6 van MIT