Unix und Linux: Geschichte von 1969 bis heute

Geschichte von Unix und Linux, kurz

Die Geschichte von Unix und Linux ist ein lang andauernder Streit darüber, wem der Quellcode gehören darf. Unix entstand 1969 bei Bell Labs. Linux entstand 1991 in Helsinki und enthält keinen Teil des ursprünglichen Unix-Quellcodes. Was zwischen beiden weitergegeben wurde, war ein Design sowie veröffentlichte Schnittstellen: Dateien, Prozesse, Pipes und eine Shell, die kleine Programme miteinander verbindet. Unix verbreitete sich in den 1970er-Jahren an Universitäten, weil ein Kartellrechtsvergleich von 1956 AT&T (American Telephone and Telegraph) den Verkauf von Software untersagte. Deshalb lizenzierte Bell Labs den Quellcode stattdessen günstig. Unix war schließlich überall im Einsatz, gehörte aber außerhalb von AT&T niemandem. Die anschließenden Lizenzstreitigkeiten entschieden, welches freie Unix-ähnliche System in Ihrem Server-Rack landete.

1969: ein ausgemusterter PDP-7 und die Ideen, die blieben

Bell Labs stieg 1969 aus dem Multics-Projekt aus. Multics (multiplexed information and computing service) war ein großes Time-Sharing-System, das gemeinsam mit MIT und General Electric entwickelt wurde. Die Labs entschieden, dass es zu umfangreich war, um fertiggestellt zu werden. Ken Thompson übernahm die Ideen, die er für sinnvoll hielt, und verwarf den Rest. Auf einem ausgemusterten PDP-7-Minicomputer schrieb er ein kleines Time-Sharing-System. Dennis Ritchie schloss sich ihm an. Der Name Unix war ein Spottname auf Kosten von Multics.

1970 wurde das System auf einen PDP-11 übertragen, den die Labs für die Schreibkräfte der Patentabteilung gekauft hatten. Ein Textverarbeitungswerkzeug ließ sich leichter finanzieren als ein Betriebssystem. Diese Maschine hatte 24 KB Hauptspeicher, der zwischen dem System und den Benutzerprogrammen aufgeteilt war. Dieser Zufall bei der Finanzierung erklärt, warum das erste Unix-Handbuch vom November 1971 aus formatierten Dokumenten bestand. Er erklärt auch, warum Sie noch immer man 5 crontab eingeben. Die Abschnittsnummern in diesem Handbuch sind dieselben wie in Ihrem Handbuch.

Zwei Änderungen machten das Design dauerhaft. Pipes kamen 1973 mit Version 3 hinzu, weil Doug McIlroy jahrelang dafür argumentiert hatte, Programme Ende an Ende verbinden zu können. Thompson fügte den Operator | hinzu, sodass die Ausgabe eines Programms zur Eingabe des nächsten Programms wurde. Später im Jahr 1973 wurde Version 4 in C neu geschrieben. Ein in einer portablen Sprache geschriebenes Betriebssystem kann auf Hardware übertragen werden, für die es nicht entwickelt wurde. Deshalb überlebte Unix jede Maschine, auf der es ursprünglich gestartet wurde.

Warum sich Unix verbreitete: AT&T durfte es nicht verkaufen

Ein Vergleich aus dem Jahr 1956 beendete ein Kartellverfahren gegen AT&T. AT&T behielt sein Telefonmonopol und akzeptierte im Gegenzug eine Einschränkung: Das Unternehmen durfte keine anderen Geschäfte als Telekommunikation betreiben. Software gehörte zu diesen Geschäften. Als Universitäten nach Unix fragten, konnte Bell Labs es daher nicht als Produkt verkaufen. Stattdessen lizenzierte das Unternehmen den Quellcode gegen eine symbolische Gebühr, ohne Support und ohne Gewährleistung.

Die Auswirkungen waren erheblich und entsprachen nicht den Plänen von AT&T. Die 1975 veröffentlichte Sixth Edition von Unix erreichte Hunderte Informatik-Fachbereiche mit vollständigem Quellcode. John Lions von der University of New South Wales druckte den Kernel-Quellcode mit einem Kommentar zu jeder einzelnen Zeile und unterrichtete damit. Eine ganze Generation lernte, wie ein Betriebssystem funktioniert, indem sie ein echtes Betriebssystem las.

Dann änderte sich die Lizenz. Die Lizenz der Seventh Edition von 1979 untersagte die Verwendung des Quellcodes in Lehrveranstaltungen. Deshalb kursierte der Lions-Kommentar als Kopie von Kopien. Das ist die grundlegende Struktur der gesamten Geschichte. Unix war gleichzeitig überall verbreitet und unfrei. Jede Verbesserung, die jemand entwickelte, war dadurch eine Verbesserung an proprietärem Code eines anderen.

Berkeley: die Teile von Unix, die Sie tatsächlich eingeben

Ken Thompson verbrachte das akademische Jahr 1975 bis 1976 an der University of California, Berkeley, und hinterließ dort eine sehr aktive Unix-Gruppe. Die Computer Systems Research Group (CSRG) in Berkeley veröffentlichte Bänder mit lokalen Verbesserungen. Diese Bänder wurden zu BSD, der Berkeley Software Distribution. Bill Joy schrieb einen großen Teil der frühen Arbeiten: 1BSD im Jahr 1978 und anschließend 2BSD im Jahr 1979 mit dem Editor vi und der C shell.

Die C shell ist die Quelle von !! und !$. Bash übernahm diese Syntax. Deshalb überrascht die History-Erweiterung von bash auch mehr als vierzig Jahre später noch Benutzer, die ein Ausrufezeichen innerhalb doppelter Anführungszeichen eingeben.

DARPA (die US Defense Advanced Research Projects Agency) bezahlte Berkeley anschließend dafür, die neuen Internetprotokolle in Unix zu integrieren. 4.2BSD, veröffentlicht im August 1983, enthielt TCP/IP (transmission control protocol over internet protocol) und die Socket-Programmierschnittstelle. Jeder Netzwerkdienst auf Ihrem Server ruft weiterhin socket(), bind(), listen() und accept() in dieser Reihenfolge auf, weil Berkeley diese Namen 1983 festgelegt hat.

Ein Detail bestimmte das folgende Jahrzehnt. Ein BSD-Band war kein vollständiges System. Es bestand aus Erweiterungen für das Unix von AT&T. Für den legalen Betrieb benötigten Sie eine gültige AT&T-Quelltextlizenz. Berkeley ersetzte die Bestandteile von AT&T über mehrere Jahre hinweg Datei für Datei durch eigenen Code. Ob dieser Ersatz tatsächlich vollständig war, wurde später vor Gericht geklärt.

1984: die Aufspaltung und anschließend die Unix-Kriege

Das Bell System wurde am 1. Januar 1984 aufgespalten. Damit entfiel auch der Zustimmungsbeschluss, der AT&T aus dem Softwaregeschäft herausgehalten hatte. AT&T konnte Unix nun als Produkt verkaufen, und genau das tat das Unternehmen. Kommerzielle Quellcode-Lizenzen wurden teuer. Damit war Unix nicht mehr die günstige Software, die eine Universität an ihre Studierenden weitergab.

Die Hersteller hatten Unix bereits in eigene Varianten aufgeteilt. Jedes Workstation-Unternehmen lieferte sein eigenes Unix auf eigener Hardware aus. Ende der 1980er-Jahre musste ein für ein System geschriebenes Programm deshalb für das nächste portiert werden. Die Branche spaltete sich 1988 in zwei Standardisierungslager: auf der einen Seite die Open Software Foundation, auf der anderen Unix International. Jahrelang wurden inkompatible Systeme veröffentlicht, während die Unternehmen darüber stritten, welches Unix das echte sei.

POSIX (portable operating system interface) entstand aus diesem Durcheinander. IEEE 1003.1 wurde 1988 veröffentlicht. Der Standard legte fest, was ein Unix-ähnliches System leisten muss: die Systemaufrufe, das Verhalten der Shell, die Standardwerkzeuge und die Schnittstellen der C-Bibliothek. Das ist wichtiger, als es zunächst klingt. Ein Standard ist eine Spezifikation, und keine Lizenz deckt eine Spezifikation ab. Drei Jahre später schrieb ein Student anhand dieser Dokumente einen Kernel.

Minix und die Lücke, die es hinterließ

Andrew Tanenbaum veröffentlichte Minix 1987 als Lehrsystem für sein Lehrbuch über Betriebssysteme. Minix war ein kleines Unix-ähnliches System. Der Quellcode lag dem Buch bei, und das System lief auf den preisgünstigen PCs, die Studierende tatsächlich besaßen. In einem Hörsaal durfte der Quellcode gelesen werden. Das war bei Unix Seventh Edition nicht mehr erlaubt.

Minix blieb absichtlich klein, weil es in einem Buch erklärbar sein musste. Tanenbaum lehnte Patches ab, die daraus ein Produktionssystem gemacht hätten. Auch die Lizenz war nicht frei: Man kaufte das Buch, und über die Weitergabe einer modifizierten Minix-Version konnte man nicht selbst entscheiden. Daher konnte ein Studierender 1991 zwar einen funktionierenden Unix-ähnlichen Kernel lesen, aber darauf nichts Dauerhaftes aufbauen.

GNU hatte alles außer einem Kernel

Richard Stallman kündigte das GNU-Projekt im September 1983 an. Ziel war ein vollständiges freies Unix-ähnliches System. Bis 1991 hatte GNU die meisten Komponenten rund um einen Kernel entwickelt: den GCC-Compiler, die GNU-C-Bibliothek, die Binärwerkzeuge und bash, die Shell, die Brian Fox 1989 schrieb und in der Ihr Server Sie noch heute startet. Der GNU-Kernel Hurd war das fehlende Teil, dessen Fertigstellung sich immer weiter verzögerte.

Die GNU General Public License Version 2 wurde im Juni 1991 veröffentlicht. Ihre Regel ist kurz: Sie dürfen den Code verwenden und ändern. Wenn Sie das Ergebnis weitergeben, müssen Sie den Quellcode unter denselben Bedingungen weitergeben. Diese Regel wird in dieser Geschichte zwei Abschnitte später zum entscheidenden Punkt.

August 1991: der Beitrag in comp.os.minix

Am 25. August 1991 veröffentlichte ein Student in Helsinki einen Beitrag in der Usenet-Gruppe comp.os.minix:

Hello everybody out there using minix -

I'm doing a (free) operating system (just a hobby, won't be big and
professional like gnu) for 386(486) AT clones.

Version 0.01 wurde im September 1991 veröffentlicht. Sie enthielt weder Code aus Unix noch aus Minix. Es handelte sich um einen neuen Kernel für den 386, der auf einem Minix-Rechner entwickelt und gegen die POSIX-Schnittstellen geschrieben wurde. Dazu kamen die bereits vorhandenen GNU-Tools. Tanenbaum erklärte Torvalds im Januar 1992, dass ein monolithischer Kernel ein veraltetes Design sei. Sein Design-Einwand war durchaus berechtigt. Torvalds beantwortete jedoch eine andere Frage: Was läuft auf dem einzigen günstigen Computer eines Studenten zuverlässig?

Im Februar 1992 wurde Version 0.12 unter der GPL neu lizenziert. Torvalds bezeichnet diese Entscheidung inzwischen als seine beste. Die ursprüngliche Linux-Lizenz untersagte jede Weitergabe gegen Bezahlung. Das hätte die späteren CD-Anbieter und Support-Unternehmen verhindert. Die GPL erlaubte kommerzielle Nutzung und zwang zugleich dazu, jede verteilte Änderung wieder in denselben gemeinsam genutzten Quellbaum einzupflegen.

Der Rechtsstreit: April 1992 bis Februar 1994

Berkeley veröffentlichte im Juni 1991 Networking Release 2 (Net/2): ein nahezu vollständiges BSD-System, aus dem die von AT&T abgeleiteten Dateien entfernt worden waren. Sechs Kernel-Dateien fehlten. Bill und Lynne Jolitz schrieben Ersatz dafür und veröffentlichten im März 1992 386BSD 0.0, anschließend am 14. Juli 1992 386BSD 0.1. Damit existierte erstmals ein freies, vollständiges und ausgereiftes BSD-System für den 386, während Linux noch ein Hobby-Kernel war. Berkeley Software Design, Inc. (BSDi) verkaufte eine kommerzielle Version mit Support unter dem Namen BSD/386 und bewarb sie mit der Telefonnummer 1-800-ITS-UNIX.

Im April 1992 verklagte Unix System Laboratories (USL), die damalige Unix-Tochtergesellschaft von AT&T, BSDi vor einem Bundesgericht in New Jersey wegen Geschäftsgeheimnissen und der Unix-Marke. Die Klage wurde später um die Regents of the University of California erweitert. Die University of California erhob 1993 in Kalifornien Gegenklage. Sie argumentierte, AT&T habe Berkeley-Code in System V ausgeliefert, ohne die in der eigenen Lizenz vorgeschriebene Namensnennung.

Der rechtliche Kern des Falls löste sich 1993 auf. Richter Dickinson Debevoise lehnte eine einstweilige Verfügung zugunsten von USL ab. Er war der Ansicht, dass der Urheberrechtsanspruch von USL am älteren 32V-Code wahrscheinlich ungültig war, weil AT&T diesen Code jahrelang ohne Urheberrechtshinweise verbreitet hatte. Novell kaufte USL Mitte 1993 von AT&T. Das Management von Novell wollte den Rechtsstreit beenden. Im Februar 1994 wurde der Fall durch einen Vergleich beigelegt. Von ungefähr 18.000 Dateien in der Berkeley-Distribution wurden drei entfernt. Bei ungefähr 70 Dateien wurden USL-Urheberrechtshinweise ergänzt.

Berkeley veröffentlichte im Juni 1994 4.4BSD-Lite. Diese Version war rechtlich unbedenklich. FreeBSD und NetBSD waren beide 1993 auf Basis des umstrittenen Net/2-Codes gegründet worden. Sie mussten ihre Systeme daher auf der neuen Basis neu aufbauen. Das dauerte den größten Teil des restlichen Jahres 1994. Linux 1.0 wurde im März 1994 veröffentlicht, während dieser Wiederaufbau noch lief.

Warum setzte sich Linux auf Servern und nicht BSD durch?

Der Rechtsstreit ist die häufigste Antwort, und er ist ein Teil der Erklärung. Zwischen April 1992 und Februar 1994 mussten alle, die ein freies Unix für ein Produkt auswählten, einen laufenden Anspruch der Anwälte von AT&T gegen einen Kernel eines finnischen Studenten abwägen, den niemand verklagen konnte. Das war genau der Zeitraum, in dem das Web aufkam und die ersten Linux-Distributionen erschienen: Slackware im Juli 1993, Debian im August 1993, danach Red Hat und SUSE. Red Hat machte aus diesem Vorsprung den kommerziellen Standard, und der Weg von Red Hat Linux über CentOS zu Rocky und AlmaLinux erklärt, warum eine 1993 gegründete Distribution noch immer bestimmt, was auf sehr vielen Unternehmensservern läuft.

Vier weitere Faktoren waren genauso wichtig wie der Gerichtsfall.

• Hardware. Linux zielte von der ersten Codezeile an auf den verbreiteten 386-PC. Genau diese Hardware wurde günstig. Der Schwerpunkt von BSD lag auf VAX-Systemen und Workstations. Die 386-Portierung war ein externes Projekt von zwei Personen.
• Die Lizenz. Die GPL verpflichtet ein Unternehmen, das einen modifizierten Kernel ausliefert, seine Änderungen zu veröffentlichen. Dadurch flossen die Arbeiten der Hersteller in einen gemeinsamen Quellcodebaum zurück. Die BSD-Lizenz erlaubt es einem Unternehmen, seine Änderungen privat zu halten. Unternehmen taten das auch.
• Das Entwicklungsmodell. Torvalds übernahm Patches von unbekannten Entwicklern schnell und veröffentlichte ständig neue Versionen. 386BSD veröffentlichte langsam genug, dass die eigenen Benutzer es 1993 zweimal forken mussten: zu NetBSD und FreeBSD. 1995 folgte OpenBSD.
• Die Dynamik. Entwickler gehen dorthin, wo bereits andere Entwickler arbeiten. Treiber werden für das System geschrieben, das die meisten Benutzer hat.

Bei der technischen Frage sollte man ehrlich bleiben. BSD war 1994 das ausgereiftere System. Es hatte eine konsistente Basis, eine dokumentierte Entwicklungsgeschichte und Netzwerkcode, bei dem Linux jahrelang aufholen musste. Niemand wählte Linux 1994, weil es besser war. Die Entscheidung fiel, weil Linux verfügbar und unbelastet war, auf vorhandener Hardware lief und sich jede Woche weiterentwickelte.

Was BSD bewahrte und wo es heute eingesetzt wird

BSD bestand fort. Verloren ging die führende Standardposition. Den deutlichsten Beleg finden Sie auf Ihrem eigenen System: Das OpenBSD-Projekt entwickelte OpenSSH 1999. Heute ist OpenSSH der SSH-Server auf nahezu jedem ausgelieferten Linux-System. Deshalb sind die empfehlenswerten SSH-Schlüsselgewohnheiten bei beiden Systemfamilien identisch.

Netflix stellt Videos über FreeBSD-Appliances bereit. Junos, das Betriebssystem auf Juniper-Routern, basiert intern auf FreeBSD. Die Systemsoftware der PlayStation leitet sich von FreeBSD ab. Apples macOS und iOS enthalten BSD-Code im Kernel und in weiten Teilen des Userlands. Die freizügige Lizenz, durch die BSD den gemeinsam gepflegten Server-Code verlor, brachte BSD-Code in zahlreiche Geräte, die BSD nie erwähnen.

Wenn Sie heute eine Auswahl treffen, ist die Frage praktisch und nicht historisch. Linux und FreeBSD als Server vergleichen läuft auf ZFS, Jails, den Ports-Tree und darauf hinaus, wie viel Drittanbietersoftware Linux als Grundlage voraussetzt. FreeBSD 15 als Server ist ein aktuelles, gepflegtes System und kein Ausstellungsstück. Linux im Vergleich zu Windows Server ist eine separate Frage. Die Antwort hängt von Ihrem Anwendungs-Stack ab.

Das Design von 1969, das Sie heute auf einem VPS verwenden

Jedes dieser Elemente ist älter als die meisten Menschen, die es verwenden.

• Die Pipe. who | wc -l zählt angemeldete Benutzer, weil Version 3 von Unix 1973 die Ausgabe eines Programms als Eingabe eines anderen Programms verwenden konnte.
• Die Abschnitte der Handbücher. man 1 ls und man 5 crontab verwenden das Nummerierungsschema des Handbuchs vom November 1971.
• Die Aufteilung des Dateisystems. /usr existiert, weil die Root-Disk auf diesem PDP-11 1971 voll lief und die Entwickler Dateien auf das zweite Disk-Pack verschoben. Distributionen haben diese Aufteilung inzwischen rückgängig gemacht: Führen Sie ls -ld /bin unter Ubuntu 24.04 oder Debian 13 aus, erhalten Sie einen symbolischen Link auf usr/bin.
• Die Socket-Aufrufe. Berkeley schrieb sie 1983 für 4.2BSD, und jeder Netzwerk-Daemon verwendet sie noch heute.
• POSIX. Ein #!/bin/sh-Skript, das gemäß dem Standard geschrieben wurde, läuft unverändert unter Linux, FreeBSD, macOS und Solaris, weil der Standard das ist, was alle diese Systeme implementiert haben.

Eine Übernahme hat diese Entwicklung nicht überstanden: Die Shell-Script-Bootsequenz, die Linux von System V übernommen hatte, ist inzwischen aus fast jeder Distribution verschwunden. Das Argument, sie durch systemd zu ersetzen, ist der jüngste Streit darüber, wie ein Unix-ähnliches System aufgebaut sein sollte.

Wenn Sie einen Virtual Private Server mieten und sich anmelden, geben Sie Befehle an einer Schnittstelle ein, die für eine Maschine mit 24 KB Arbeitsspeicher und eine zugehörige Patentabteilung entwickelt wurde. Sie hat überlebt, weil die Schnittstelle veröffentlicht, diskutiert, standardisiert und anschließend von Grund auf neu implementiert wurde – von Menschen, die den ursprünglichen Quellcode nie sehen durften.

FAQ

Enthält Linux ursprünglichen Unix-Code?

Nein. Linus Torvalds schrieb den Kernel ab 1991 von Grund auf neu und orientierte sich an den POSIX-Schnittstellen, nicht an AT&T-Quellcode. Das Unix-Erbe besteht aus dem Design und einer veröffentlichten Schnittstelle: Dateien, Prozesse, Pipes und die Namen der Systemaufrufe. Auch die GNU-Tools rund um den Kernel wurden ab 1983 von Grund auf neu geschrieben. Diese Unabhängigkeit ist der Grund dafür, dass die Rechtsstreitigkeiten von AT&T über BSD-Code Linux überhaupt nicht betrafen.

Wann fand die Klage von AT&T gegen BSD statt, und hat sie BSD beendet?

USL, die Unix-Tochtergesellschaft von AT&T, verklagte BSDi im April 1992 und nahm später die University of California als weitere Beklagte in das Verfahren auf. 1993 lehnte der Richter eine einstweilige Verfügung ab, weil der Urheberrechtsanspruch für den älteren 32V-Code wahrscheinlich ungültig war. Novell kaufte USL Mitte 1993 und legte den Fall im Februar 1994 bei. Dabei wurden drei Dateien aus etwa 18,000 Dateien entfernt und ungefähr siebzig mit neuen Urheberrechtshinweisen versehen. BSD wurde dadurch nicht beendet. Die BSD-Verbreitung kam während der zwei Jahre zum Erliegen, in denen sich die Welt für ein freies Unix entschied.

Warum setzte sich Linux auf Servern statt BSD durch?

Die rechtliche Sicherheit war ein Grund: In den Jahren 1992 und 1993 war Linux nicht Gegenstand einer Klage, BSD dagegen schon. Weitere Gründe waren der 386 als Zielplattform von Anfang an, die GPL, die Änderungen von Anbietern in einen gemeinsamen Quellbaum zurückführte, und ein Merge-Prozess, der schnell genug war, um die Mitwirkenden zu halten, während 386BSD in drei Varianten aufgespalten wurde. Die technische Qualität war nicht ausschlaggebend, denn BSD war 1994 das ausgereiftere System.

Lohnt es sich heute noch, FreeBSD zu betreiben?

Ja, und zwar aus konkreten Gründen: ZFS ist in das Basissystem integriert, Jails bieten ein ausgereiftes Isolationsmodell, das Basissystem wird als zusammenhängende Einheit entwickelt, und die Dokumentation bleibt aktuell. Der Nachteil ist zusätzlicher Kompatibilitätsaufwand, weil die meisten Serveranwendungen von Drittanbietern, Container-Tools und der Support von Herstellern Linux voraussetzen. Wählen Sie FreeBSD, wenn seine Stärken bei Storage und Netzwerk diesen Aufwand rechtfertigen, nicht aus Verbundenheit mit der älteren Entwicklungslinie.