GNU/Linux Zoltan Jany / Malte Bublitz 17. Juni 2014

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1 GNU/Linux Zoltan Jany / Malte Bublitz 17. Juni 2014

2 Historie GNU/Linux Jany/Bublitz 2/41

3 K. Tomphson/D. Ritchie Unix als Industriestandard Betriebssystem Programmiersprache C 1969: Unix/C GNU/Linux Jany/Bublitz 3/41

4 R. M. Stallmann begründet GNU Projekt Ziel: Freies, unixoides Betriebssystem Freie Software GNU GPL (plus LGPL und AGPL) Lange Zeit fehlte ein lauffähiger Kernel (Hurd) 1983: GNU GNU/Linux Jany/Bublitz 4/41

5 A. S. Tanenbaum MINIX Unixoides System für Lehrzwecke Lief auch auf für Studenten erschwinglichen Rechnern Tanenbaum kritisiert Linux und freie Software seit : MINIX GNU/Linux Jany/Bublitz 5/41

6 Linus Torvalds entwickelt als Student unter MINIX seinen Linux-Kernel Erste lauffähige Programme sind GNU Bash und GNU GCC Anfangs nur für i erschien mit SLS die erste Distribution Aktuell existieren ca. 770 Distributionen 1991: Linux Kernel GNU/Linux Jany/Bublitz 6/41

7 Aktuelle Version(en) GNU/Linux Jany/Bublitz 7/41

8 Linux 3.15 (Stable ) Relevanter für Nutzer sind die Distro-Versionen Linux Mint 17 Ubuntu Debian 7.5 Fedora 20 ArchLinux Keine Version/Rolling Release/ CentOS 6.5 / RHEL 7.0 Aktuelle Version(en) GNU/Linux Jany/Bublitz 8/41

9 Hilfsprogramme GNU/Linux Jany/Bublitz 9/41

10 Grundlegende Programmem aus dem GNU Projekt Coreutils Binutils Packer Editoren Verwaltungstools Sicherheitstools Hilfsprogramme GNU/Linux Jany/Bublitz 10/41

11 Auf dem Desktop gibt es für jeden Ensatzzweck Hilfsprogramme: Terminal Datei-Manager Office Texteditoren Grafik (Anzeige, Bearbeitung und Verwaltung) Multimedia Hilfsprogramme GNU/Linux Jany/Bublitz 11/41

12 Viele weitere Programme Durch den Einsatz der Paketverwaltung sind sämtliche Programme ins System integriert Ca. 55 Tsd. Sind dies bei ArchLinux, 40 Tsd. bei Ubuntu Bildbearbeitungen wie GIMP, ImageMagick, darktable Audio/Video Player und Media Center und viele, viele mehr. Hilfsprogramme GNU/Linux Jany/Bublitz 12/41

13 Architektur GNU/Linux Jany/Bublitz 13/41

14 Architektur GNU/Linux Jany/Bublitz 14/41

15 Linux ist ein Unixartiges Betriebssystem Viele Linux Distributionen entsprechen dem POSIX-Standard, aber oft nicht zu 100% Architektur: POSIX GNU/Linux Jany/Bublitz 15/41

16 Mitte der 1980er durch MIT und DEC entwickelt Netzwerktransparentes Fenstersystem Xlib untersützt nur Basis-Funktionalität (Linien, Flächen) Toolkits wie Motif, Gtk+ & Qt ermöglichen komfortable Entwicklung aufwändiger Oberflächen Architektur: X11 GNU/Linux Jany/Bublitz 16/41

17 Schnittstellen GNU/Linux Jany/Bublitz 17/41

18 Schnittstellen GNU/Linux Jany/Bublitz 18/41

19 Programmiersprachen GNU/Linux Jany/Bublitz 19/41

20 Old school Systemprogramme: C (C++) gcc unterstützt noch: Java, Ada, und Fortran Scripting: Python, Perl, Ruby und PHP Durch Runtime Environment: C#, Java, Visual Basic Interessante Neuheit: Vala Leistung von C, Syntax wie C#, ermöglicht schnelle Entwicklung von produktiven GUI Applikationen Programmiersprachen GNU/Linux Jany/Bublitz 20/41

21 Dateisystem GNU/Linux Jany/Bublitz 21/41

22 Linux unterstützt mehrere Dateisysteme, aber üblich ist: Ext4 Fourth Extended File System POSIX kompatibel Journaling Datei und Dateisystemgröße max. 1 EiB Dateisystem GNU/Linux Jany/Bublitz 22/41

23 Mängel und die Zukunft: Ext4 ist eine Verbesserung von Ext2/3 stammt in der 90er Hauptvorteil gegen Ext3: schneller Umgang mit größeren Dateien Sein Haupentwickler, Theodor Ts'o sieht Ext4 als ein stop-gap Sieht BtrFS als bessere Lösung für die Zukunft Dateisystem GNU/Linux Jany/Bublitz 23/41

24 Ein- und Ausgabe GNU/Linux Jany/Bublitz 24/41

25 Linux unterstützt die übliche Ein- und Ausgabemethoden Tastatur und Maus Tablet, Webcam, Headset Drucker Bildschirm(e), auch virtuell über Netzwerkverbindungen Interne und Externe Speichermedien Ein- und Ausgabe GNU/Linux Jany/Bublitz 25/41

26 Linux unterstützt die übliche Ein- und Ausgabemethoden... hat aber noch Schwierigkeiten Manche Hardware für Windows geschaffen, deshalb mangelt es ähnlich wie auch teilweise unter OS X an Treibern Herrsteller aktualisieren Treiber nicht regelmäßig für neue Hardware Der softwareseitige Management der Peripherie und die Kooperation ist teilweise unübersichtlich oder fehlend, im Gegensatz zu OS X und Windows Es hat sich aber deutlich verbessert! Ein- und Ausgabe GNU/Linux Jany/Bublitz 26/41

27 Prozesse GNU/Linux Jany/Bublitz 27/41

28 In Linux gibt es 4 Prozesszustände: Running: Lauft oder bereit zu laufen Waiting: Wartet auf Ereignis oder Resource Stopped: Stopped mit signal Zombie: Dead Prozess, aber noch in der Taskliste Prozesse: Zustände GNU/Linux Jany/Bublitz 28/41

29 Beim Boot startet der Kenel nur init (SysV Init oder Systemd) Alle anderen Prozesse werden durch init gestartet: init(1)-+-crond(98) -emacs(387) -gpm(146) -inetd(110) -kerneld(18) -kflushd(2) -klogd(87) -kswapd(3) -login(160)---bash(192)---emacs(225) -lpd(121) -mingetty(161) -mingetty(162) -mingetty(163) -mingetty(164) -login(403)---bash(404)---pstree(594) -sendmail(134) -syslogd(78) `-update(166) Prozesse: Process Tree GNU/Linux Jany/Bublitz 29/41

30 In Wirklichkeit sieht es so aus: Prozesse: Process Tree GNU/Linux Jany/Bublitz 30/41

31 Speicherverwaltung GNU/Linux Jany/Bublitz 31/41

32 Speichermodell GNU/Linux Jany/Bublitz 32/41

33 Auf 32bit Systemen: Kernel space: 1Gb, User space: 3 Gb Auf 64bit Systemen: Kernel und User Space je 128 TiB SWAP: Virtueller Speicher auf der Festplatte Meist eine separate Partition ohne Dateisystem (schneller) Alternativ gibt es zudem Swap-Files wie unter Windows In Generell ist Linux sehr sparsam mit RAM. Warum gibt es denn die Seite Speicherverwaltung GNU/Linux Jany/Bublitz 33/41

34 Marktanteile, Zukunft GNU/Linux Jany/Bublitz 37/41

35 Google Android ist auch ein Linux! Marktanteil: Wo Linux stark ist GNU/Linux Jany/Bublitz 38/41

36 Marktanteil: Wo Linux stark ist GNU/Linux Jany/Bublitz 39/41

37 Marktanteil: Desktop GNU/Linux Jany/Bublitz 40/41

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