Unix

Typische grafische Benutzeroberfläche eines Unix-artigen Systems, basierend auf dem weit verbreiteten X Window System.

Da der Name „UNIX“ in Großbuchstaben oder „UNIX“ in Kapitälchen eine eingetragene Marke der Open Group ist, dürfen nur zertifizierte Systeme den Namen UNIX führen. Dementsprechend nutzt man in der Fachliteratur üblicherweise „UNIX“ zur Kennzeichnung zertifizierter Systeme, während „Unix“ als Bezeichnung für sämtliche unixartigen Systeme verwendet wird.

Unixartige Systeme können in UNIX-Derivate und unixoide Systeme eingeteilt werden. Zu den UNIX-Derivaten zählen z. B. die BSD-Systeme, HP-UX (Hewlett-Packard), DG/UX (Data General), AIX (IBM), IRIX (Silicon Graphics), UnixWare (SCO Group), 386/ix (erst Eastman Kodak, später SunSoft), Solaris (Oracle), AMIX (Commodore) und macOS (Apple).

Andere Systeme wie Linux oder QNX basieren hingegen nicht auf dem ursprünglichen Unix-Quelltext, sondern wurden separat entwickelt. Sie werden als „unixoide Systeme“ bezeichnet, weil sie einen Teil der für Unix standardisiert definierten Betriebssystemfunktionen (POSIX) ebenfalls implementieren. Einen Sonderfall stellt BSD dar, das zwar ursprünglich auf Bell-Labs-Quelltexten beruhte, seit Mitte der 1990er jedoch von einer losen Gemeinschaft von Programmierern vollständig umgeschrieben wurde, so dass es mittlerweile frei von dem ursprünglichen, proprietären Programmcode ist.

Professionelle Computergrafik- und CAD-Workstation SGI Octane mit dem UNIX-Derivat IRIX, Ende der 1990er Jahre.

Ursprünglich hauptsächlich im universitären Bereich verbreitet, wurde es ab den 1980er und 1990er Jahren vor allem in professionellen Workstations und auf Servern eingesetzt. Mit Linux, macOS (bis 2016 OS X und ursprünglich, bis 2012, Mac OS X) und als Grundlage mehrerer verbreiteter Betriebssysteme für Mobilgeräte erreichte es ab etwa den 2000er Jahren auch den Massenmarkt für Privatnutzer. Die beiden meistverbreiteten Betriebssysteme für Smartphones und Tabletcomputer, iOS und Android, basieren mit BSD (iOS) bzw. Linux (Android) auf unixoiden Betriebssystemen. Im September 2013 waren allein über eine Milliarde Android-Geräte weltweit aktiviert.[2] Für 2013 prognostizierte das Marktforschungsunternehmen Gartner-Group, dass erstmals mehr Android-basierte Systeme als PCs mit Windows verkauft würden.[3] Zudem gewann Linux größere Bedeutung als quelloffenes Betriebssystem für Unternehmensanwendungen und als Embedded System für elektronische Geräte wie WLAN-Router oder Geräte der Unterhaltungselektronik.

IBM Blue Gene

Da das Unix-artige Linux sehr flexibel angepasst und optimiert werden kann, hat es sich auch in Rechenzentren stark verbreitet, in denen speziell angepasste Versionen auf Großrechnern, Computerclustern (siehe Beowulf) oder Supercomputern laufen. Die in der TOP500-Liste der schnellsten Computersysteme aufgeführten Systeme werden derzeit (Stand: August 2023)[4] ausschließlich unter Linux betrieben. Der im Desktop-Bereich größte Konkurrent Windows spielt bei den Höchstleistungsrechnern keine Rolle.

Systemfunktionen und -befehle von Unix konnten ursprünglich vom Anwender nur per Tastatureingabe über eine Kommandozeile aufgerufen werden, obwohl das Konzept der grafischen Benutzeroberfläche mit Fenstern und Mausbedienung zur Entstehungszeit bereits bekannt war. Die Tastatur Teletype 33, welche zu dieser Zeit als Eingabegerät verwendet wurde, ähnelte einer elektromechanischen Schreibmaschine, wobei sich die einzelnen Tasten nur schwer manuell betätigen ließen. Pro Sekunde war das Setzen von zehn Zeichen möglich. Dies ist auch ein Grund, weshalb viele Befehlsnamen in Unix von solch kurzer Länge sind.[5] Aus diesem Grund gibt es keine standardisierte grafische Unix-Bedienoberfläche, sondern eine Anzahl von später entwickelten Varianten wie twm oder CDE, Gnome und KDE, von denen viele auf dem X Window System aufbauen. Bei vielen Anwendern wie professionellen Programmierern und Systemadministratoren ist die Kommandozeile nach wie vor die bevorzugte Bedienschnittstelle. Unix-Abkömmlinge für Mobilgeräte wie Smartphones und Tabletcomputer, darunter Apple iOS und Android, verwenden eigene Bedienkonzepte. Dabei ist der Zugriff auf Kommandozeile und Dateisystem meist komplett (iOS) oder teilweise (Android) gesperrt.

Der Unix-Kernel hat über Gerätetreiber allein Zugriff auf die Hardware und verwaltet Prozesse. Daneben stellt er das Dateisystem zur Verfügung, in modernen Varianten zusätzlich den Netzwerkprotokollstapel. Systemaufrufe aus Prozessen dienen zum Starten (Systemaufrufe fork, exec) und Steuern von weiteren Prozessen sowie zur Kommunikation mit dem Dateisystem. Zugriffe auf die Gerätetreiber werden als Zugriffe auf „spezielle Dateien“ (Gerätedateien) im Dateisystem abgebildet. Dadurch werden Dateien und Geräte aus Sicht der Prozesse und damit der Anwendungsprogramme so weit wie möglich vereinheitlicht (Systemaufrufe open, read, write usw.).

Eine Vielzahl von Programmen inklusive eines C-Entwicklungssystems und eines Textsatzprogrammes (troff) vervollständigen das System.

Das Dateisystem ist als hierarchisches Verzeichnis mit beliebigen Unterverzeichnissen organisiert. Das heute als Standard geltende Konzept war damals revolutionär. Stammverzeichnis (Root-Verzeichnis) dieser Hierarchie ist das Verzeichnis „/“. Eines der Grundkonzepte von UNIX ist, auch Disketten- und CD-Laufwerke, weitere Festplatten des eigenen Rechners oder fremder Rechner, Terminals, Bandgeräte und andere special files im Dateisystem abzubilden (Gerätedateien, Dateien, die scheinbar die Daten eines Laufwerks enthalten und beim Lesen „ausgeben“) anstatt wie einige andere Betriebssysteme (u. a. VMS, MS-DOS, Windows) dafür separate Verzeichnishierarchien unterhalb sog. „Laufwerksbuchstaben“ anzulegen. „Alles ist eine Datei“ ist ein Grundprinzip von Unix. Dieser verallgemeinerte Dateibegriff gehört zum Wesen von UNIX und ermöglicht eine einfache, einheitliche Schnittstelle für die verschiedensten Anwendungen. In manchen UNIX-Derivaten werden selbst Prozesse und deren Eigenschaften auf Dateien abgebildet (proc-Filesystem).

Der Kommandointerpreter, die Shell, – unter Unix ein normaler Prozess ohne Privilegien – sowie zahlreiche Standardkommandos ermöglichen dem Anwender eine einfache Ein-/Ausgabeumleitung in Dateien, und über Pipes die Kommunikation zwischen Prozessen.

Eine große Sammlung von einfachen Kommandos, der UNIX-Werkzeugkasten, kann so mit Hilfe der Programmiermöglichkeiten des Kommandointerpreters kombiniert werden und komplizierte Aufgaben übernehmen. Durch die Kombinierbarkeit der größtenteils standardisierten Werkzeuge wird häufig vermieden, dass man für „Einmalaufgaben“ oder einfachere Administrationsarbeiten jeweils spezialisierte Programme schreiben muss, wie dies in anderen Betriebssystemen häufig der Fall ist.

Zu den wichtigen Merkmalen eines typischen Unixsystems gehören: hohe Stabilität, Multiuser, Multitasking (mittlerweile auch Multithreading), Speicherschutz und virtueller Speicher (zuerst implementiert in der BSD-Linie), IP-Netzwerkunterstützung (ebenfalls zuerst in der BSD-Linie), hervorragende Scriptingeigenschaften, eine voll ausgebaute Shell und eine Vielzahl von Werkzeugen (die Unix-Kommandos) und Daemonen. Betriebssysteme von Unix-Workstations sowie UNIX-Derivate enthalten in der Regel eine grafische Benutzeroberfläche basierend auf X11.

Unix ist historisch eng mit der Programmiersprache C verknüpft – beide verhalfen einander zum Durchbruch, und so ist C auch heute noch die bevorzugte Sprache unter Unix-Systemen.

Das System erhielt ursprünglich von einem Mitarbeiter den Namen Unics, ein Akronym von Uniplexed Information and Computing Service und eine Anspielung auf Multics.[6] Wie später die kürzere Schreibweise des Ausklangs als einzelner Buchstabe „x“ entstand, ist unklar.[7][8]

Ob die Schreibweise Unix oder stattdessen UNIX richtig ist, wird schon lange diskutiert. Geschichtlich ist die Schreibweise Unix die ältere, die Schreibweise UNIX tauchte erst später auf – aus rein ästhetischen Gründen.[9] Heute haben sie unterschiedliche Bedeutungen: In der Fachliteratur verwendet man üblicherweise Unix als Bezeichnung für unixartige Systeme, während man UNIX zur Kennzeichnung zertifizierter Systeme nutzt. Als Plural ist im Deutschen „Unixe“ und das an die 3. Deklination des Lateinischen angelehnte „Unices“ im Gebrauch, im Englischen „Unixes“ und ebenfalls „Unices“.

Ken Thompson (links) und Dennis Ritchie (rechts)

Unix wurde auf einem Minicomputer vom Typ DEC PDP-7 entwickelt (die Abbildung zeigt nicht das Originalgerät).

Ken Thompson erstellte 1969 die erste Version von Unix in Assemblersprache auf der DEC PDP-7 als Alternative zu Multics. Als eines der ersten Programme für den neuen Kernel schrieb Thompson zusammen mit Dennis Ritchie das Spiel Space Travel,[10] um auszuloten, welche Schnittstellen sie benötigen. 1972–1974 wurde das Betriebssystem komplett neu in C implementiert und gemeinsam mit einem C-Compiler kostenfrei an verschiedene Universitäten verteilt (AT&T durfte als staatlich kontrollierter Monopolist in der Telekommunikationsbranche keine Software verkaufen) – daraus entwickelte sich u. a. an der Universität von Kalifornien in Berkeley die BSD-Linie von Unix. Erst Ende der 1970er Jahre versuchte AT&T schließlich selbst, Unix gewinnbringend zu vermarkten, woraus die System-V-Linie von Unix entstand. In den 1980er Jahren wurde Unix zum dominierenden Betriebssystem an den Universitäten, und es existierte eine Fülle verschiedenster UNIX-Derivate, die alle in irgendeiner Form von den beiden Hauptlinien BSD oder System-V abstammten. Als Reaktion darauf erhob sich der Ruf nach Standardisierung.

Die folgende Zusammenstellung gibt nur einen groben Überblick. Es werden nur die wichtigsten Systeme erwähnt. Diese haben jeweils ihre eigenen Versionen und ihre eigene Entwicklungsgeschichte.

Im Film „Jurassic Park“ wird die komplette Park-Steuerung von Unix-Systemen erledigt, was die Hauptrolle „Lex“ erfreut (ca. 100. Filmminute) – sie weiß diese Steuerung zu bedienen.

• Unixzeit
• Unix-Philosophie
• Filesystem Hierarchy Standard

• Dennis M. Ritchie, Ken Thompson: Unix Programmer’s Manual, 2. Ausgabe, Bell Telephone Laboratories, Inc., 1972 (PDF; 7,4 MB)
• Dennis M. Ritchie, Ken Thompson: The UNIX Time-Sharing System. In: The Bell System Technical Journal, Vol. 57, July–August 1978, No. 6, Part 2, S. 1897–2312
• Brian W. Kernighan, Rob Pike: Der Unix Werkzeugkasten – Programmieren mit UNIX (deutsche Übersetzung). Hanser Verlag, München 1986, ISBN 3-446-14273-8
• Brian W. Kernighan: Die UNIX-Story. Die faszinierende Geschichte, wie Unix begann und wie es die Computerwelt eroberte (deutsche Übersetzung). dpunkt.verlag, Heidelberg 2020, ISBN 978-3-86490-778-4
• E. Foxley: Unix für Super-User. Addison-Wesley, 1988, ISBN 3-925118-24-1
• Jürgen Gulbins, Karl Obermayr: UNIX System V.4. Begriffe, Konzepte, Kommandos, Schnittstellen. 4. Aufl. 1995, ISBN 3-540-58864-7
• Jerry Peek, Grace Todino, John Strang: UNIX. Ein praktischer Einstieg. O’Reilly Verlag, 2002, ISBN 3-89721-157-2
• Arnold Willemer: Wie werde ich UNIX-Guru? – Einführung in UNIX, Linux und Co. Galileo Computing <openbook>, 2003, ISBN 978-3-89842-240-6

Wiktionary: Unix – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Unix – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Unix History Repository Replikation der UNIX-Versionsverwaltung seit 1970 auf GitHub

1. Mark Ward: 40 years of Unix. BBC, abgerufen am 28. Februar 2010.
2. Android wird zum Schokoriegel. Golem.de
3. Laut Gartner überholt Android schon 2013 Windows. itespresso.de
4. Operating system family. TOP500.org, abgerufen am 27. August 2023 (englisch).
5. Die Unix-Story. Geschichtliches Sachbuch über das Computerbetriebssystem Unix von Autor Brian W. Kernighan, 254 Seiten, Oktober 2020, dpunkt.verlag GmbH, Heidelberg, S. 55
6. History and Timeline. Open Group, abgerufen am 24. Februar 2013 (englisch).
7. Peter Neumann’s Home Page. SRI International, archiviert vom Original am 29. Mai 2011; abgerufen am 24. Februar 2013.
8. Susanne Nolte: Wortspiel. In: Heise online. 8. August 2009 (iX 8/2009). Abgerufen am 12. Juli 2017.
9. Unix, Jargon File
10. Matthias Kremp: 40 Jahre Unix. Spiegel Online, 18. August 2009, abgerufen am 16. Oktober 2011.
11. Open Brand Certificate (PDF; 80 kB)
12. Linux Programmer’s Manual: standards(7) – C and UNIX Standards. (Manpage) In: Linux man-pages project. Michael Kerrisk, 1. November 2020, abgerufen am 24. Januar 2023 (englisch): „V7 – Version 7 (also known as Seventh Edition) UNIX, released by AT&T/Bell Labs in 1979.“
13. https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2019/xv6.html xv6 des MIT