Unix und Linux: Geschichte von 1969 bis heute

Die Geschichte von Unix und Linux, kurz zusammengefasst

Die Geschichte von Unix und Linux ist ein langer Streit darüber, wer den Quellcode besitzen darf. Unix entstand 1969 bei Bell Labs. Linux entstand 1991 in Helsinki und enthält keinen Code aus dem ursprünglichen Unix. Zwischen beiden wurden ein Entwurf und eine Reihe veröffentlichter Schnittstellen übernommen: 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 kostengünstig. Unix war schließlich überall im Einsatz, gehörte außerhalb von AT&T jedoch niemandem. Die darauf folgenden Lizenzstreitigkeiten entschieden, welches freie Unix-ähnliche System schließlich in Ihrem Serverrack landete.

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

Bell Labs zog sich 1969 aus dem Multics-Projekt zurück. 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 behielt 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. Der Rechner 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 dieses Handbuchs sind dieselben wie in Ihrem Handbuch.

Zwei Änderungen machten das Design dauerhaft. Pipes wurden 1973 in Version 3 eingeführt, 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 Betriebssystem, das in einer portablen Sprache geschrieben ist, kann auf Hardware übertragen werden, für die es nicht entwickelt wurde. Deshalb überlebte Unix jede Maschine, auf der es ursprünglich lief.

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

Ein Zustimmungsbeschluss aus dem Jahr 1956 beendete ein Kartellverfahren gegen AT&T. AT&T behielt sein Telefonmonopol und akzeptierte im Gegenzug eine Einschränkung: Das Unternehmen sollte außerhalb der Telekommunikation keine weiteren Geschäfte betreiben. Software gehörte zu diesen Geschäftsbereichen. Als Universitäten Unix anforderten, durfte Bell Labs es daher nicht als Produkt verkaufen. Stattdessen lizenzierte Bell Labs den Quellcode gegen eine symbolische Gebühr, ohne Support und ohne Gewährleistung.

Die Auswirkungen waren erheblich und entsprachen nicht den Plänen von AT&T. Sixth Edition Unix, das 1975 veröffentlicht wurde, erreichte Hunderte Informatikfakultäten einschließlich des vollständigen Quellcodes. John Lions von der University of New South Wales druckte den Kernel-Quellcode mit einer zeilenweisen Kommentierung und unterrichtete damit. Eine Generation lernte die Funktionsweise eines Betriebssystems kennen, indem sie ein echtes Betriebssystem las.

Dann änderte sich die Lizenz. Die Lizenz der Seventh Edition von 1979 untersagte die Verwendung des Quellcodes im Unterricht. Deshalb kursierte der Lions-Kommentar als Kopie von Kopien. Das ist der Kern der gesamten Geschichte. Unix war gleichzeitig überall verbreitet und unfrei. Jede Verbesserung, die jemand entwickelte, verbesserte daher den proprietären 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 in 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 Entwicklungen: 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 noch immer viele Benutzer, die ein Ausrufezeichen in doppelten Anführungszeichen eingeben, mehr als vierzig Jahre später.

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 festlegte.

Ein Detail bestimmte das folgende Jahrzehnt. Ein BSD-Band war kein vollständiges System. Es enthielt Ergänzungen zu AT&Ts Unix. Für den legalen Betrieb benötigten Sie eine gültige AT&T-Quellcode-Lizenz. Berkeley ersetzte die AT&T-Bestandteile 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 danach 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 Studierende weitergab.

Die Hersteller hatten Unix bereits in eigene Varianten aufgeteilt. Jedes Workstation-Unternehmen veröffentlichte sein eigenes Unix für die eigene Hardware. Ende der 1980er-Jahre musste ein für ein System geschriebenes Programm daher auf das nächste portiert werden. 1988 teilte sich die Branche in zwei Standardisierungslager: auf der einen Seite die Open Software Foundation, auf der anderen Unix International. Über Jahre veröffentlichten beide Seiten inkompatible Systeme und stritten darüber, welches Unix das echte sei.

Aus diesem Durcheinander entstand POSIX (portable operating system interface). 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 günstigen PCs, die Studenten tatsächlich besaßen. Der Code durfte im Unterricht gelesen werden, was bei Unix Seventh Edition nicht mehr der Fall war.

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 eines modifizierten Minix konnte man nicht selbst entscheiden. Somit konnte ein Student 1991 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 Bestandteile 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 immer startet. Der GNU-Kernel Hurd war der Bestandteil, dessen Fertigstellung sich immer weiter verzögerte.

Die GNU General Public License Version 2 wurde im Juni 1991 veröffentlicht. Ihre zentrale Regel ist kurz: Sie dürfen den Code verwenden und ändern. Wenn Sie das Ergebnis verteilen, müssen Sie den Quellcode unter denselben Bedingungen bereitstellen. 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 war ein neuer Kernel für den 386, der auf einem Minix-System entwickelt und anhand der 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. Seine Kritik am Design war berechtigt. Torvalds beantwortete jedoch eine andere Frage: Was läuft auf dem einen günstigen Computer, den sich ein Student leisten kann?

Im Februar 1992 wurde Version 0.12 unter der GPL neu lizenziert. Torvalds bezeichnete das später als seine beste Entscheidung. Die ursprüngliche Linux-Lizenz untersagte jeden Geldtransfer. Das hätte die später hinzugekommenen CD-Anbieter und Supportunternehmen verhindert. Die GPL erlaubte kommerzielle Nutzung und verpflichtete zugleich dazu, jede verteilte Änderung wieder in denselben gemeinsamen Quellbaum einzubringen.

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 Kerneldateien fehlten. Bill und Lynne Jolitz schrieben Ersatzdateien und veröffentlichten im März 1992 386BSD 0.0 und anschließend am 14. Juli 1992 386BSD 0.1. Damit existierte nun 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 eine Gegenklage. Sie argumentierte, AT&T habe Berkeley-Code in System V ausgeliefert, ohne den in der eigenen Lizenz vorgeschriebenen Hinweis auf dessen Herkunft.

Der rechtliche Kern des Verfahrens zerfiel 1993. Richter Dickinson Debevoise lehnte eine einstweilige Verfügung zugunsten von USL ab. Er war der Ansicht, dass USLs Urheberrechtsanspruch auf den älteren 32V-Code wahrscheinlich unwirksam 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 Streit beenden. Das Verfahren wurde im Februar 1994 beigelegt. Von etwa 18,000 Dateien in der Berkeley-Distribution wurden drei entfernt. Bei ungefähr siebzig Dateien wurden USL-Urheberrechtshinweise ergänzt.

Berkeley veröffentlichte im Juni 1994 4.4BSD-Lite. Diese Version war rechtlich unbelastet. FreeBSD und NetBSD, die beide 1993 auf Grundlage des umstrittenen Net/2-Codes gegründet worden waren, mussten ihre Systeme anschließend auf der neuen Basis neu aufbauen. Das dauerte den größten Teil des restlichen Jahres 1994. Linux 1.0 wurde im März 1994 veröffentlicht, mitten in diesem Neuaufbau.

Warum setzte Linux sich auf dem Server durch und nicht BSD?

Der Rechtsstreit ist die verbreitete Antwort, und er ist Teil der Antwort. Zwischen April 1992 und Februar 1994 musste jeder, der ein freies Unix für ein Produkt auswählte, einen laufenden Anspruch der Anwälte von AT&T gegen einen Kernel eines finnischen Studenten abwägen, gegen den niemand rechtlich vorgehen 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.

Vier weitere Faktoren waren ebenso wichtig wie der Gerichtsfall.

• Hardware. Linux zielte bereits mit der ersten Codezeile auf den verbreiteten 386-PC, und genau diese Hardware wurde günstig. Der Schwerpunkt von BSD lag auf VAX und Workstations, und der 386-Port war das Projekt von zwei externen Entwicklern.
• Die Lizenz. Die GPL verpflichtet ein Unternehmen, das einen modifizierten Kernel ausliefert, seine Änderungen zu veröffentlichen. Dadurch floss die Arbeit der Anbieter zurück in einen gemeinsamen Quellbaum. Die BSD-Lizenz erlaubt es einem Unternehmen, seine Änderungen unter Verschluss zu halten, und 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 forketen: zu NetBSD und FreeBSD, und 1995 erneut zu OpenBSD.
• Die Dynamik. Entwickler gehen dorthin, wo bereits andere Entwickler arbeiten, und 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. Man wählte es, weil es verfügbar und frei von rechtlichen Einschränkungen war, auf bereits vorhandener Hardware lief und sich jede Woche weiterentwickelte.

Was BSD beibehielt und wo es heute eingesetzt wird

BSD besteht weiter. Verloren hat es seine Standardposition. Der klarste Beleg befindet sich auf Ihrem eigenen Rechner: Das OpenBSD-Projekt entwickelte OpenSSH 1999, und OpenSSH ist heute der SSH-Server auf nahezu jedem ausgelieferten Linux-System. Deshalb sind die lohnenswerten SSH-Schlüsselgewohnheiten in beiden Familien identisch.

Netflix stellt Videos über FreeBSD-Appliances bereit. Junos, das Betriebssystem auf Juniper-Routern, basiert im Kern auf FreeBSD. Die Systemsoftware der PlayStation stammt von FreeBSD ab. Apples macOS und iOS enthalten BSD-Code im Kernel und in weiten Teilen des Userland. Die freizügige Lizenz, durch die BSD den gemeinsamen Serverbaum verlor, brachte BSD-Code in zahlreiche Hardwaregeräte, die BSD nie erwähnen.

Wenn Sie heute eine Auswahl treffen, ist die Frage praktisch und nicht historisch. Linux und FreeBSD als Server im Vergleich läuft auf ZFS, Jails, den Ports-Tree und darauf hinaus, wie viel Software von Drittanbietern Linux im Unterbau voraussetzt. FreeBSD 15 als Server ist ein aktuelles, gepflegtes System und kein Museumsstück. Und 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 zur Eingabe eines anderen Programms machen konnte.
• Die Manual-Abschnitte. man 1 ls und man 5 crontab verwenden das Nummerierungsschema aus dem Manual vom November 1971.
• Die Aufteilung des Dateisystems. /usr existiert, weil die Root-Disk dieses PDP-11 1971 voll war 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 Netzwerkdienst verwendet sie noch heute.
• POSIX. Ein #!/bin/sh-Skript, das nach diesem Standard geschrieben wurde, läuft unverändert unter Linux, FreeBSD, macOS und Solaris, weil alle diese Systeme den Standard implementiert haben.

Wenn Sie einen virtuellen privaten Server mieten und sich anmelden, geben Sie Befehle an einer Schnittstelle ein, die für eine Maschine mit 24 KB Arbeitsspeicher und einer Patentabteilung als Betreiber konzipiert wurde. Sie hat überlebt, weil die Schnittstelle veröffentlicht, diskutiert, standardisiert und anschließend von Grund auf neu implementiert wurde. Die Entwickler durften den ursprünglichen Quellcode nie sehen.

FAQ

Enthält Linux Originalcode aus Unix?

Nein. Linus Torvalds schrieb den Kernel ab 1991 vollständig neu und orientierte sich an den POSIX-Schnittstellen, nicht an AT&T-Quellcode. Die Unix-Verwandtschaft besteht in der Architektur und einer veröffentlichten Schnittstelle: Dateien, Prozesse, Pipes und die Namen der Systemaufrufe. Auch die GNU-Tools rund um den Kernel wurden ab 1983 vollständig neu geschrieben. Diese Unabhängigkeit war der Grund dafür, dass der Rechtsstreit von AT&T über BSD-Code Linux überhaupt nicht betraf.

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 auch die University of California als Beklagte auf. 1993 lehnte der Richter eine einstweilige Verfügung ab, weil der Copyright-Anspruch bezüglich des älteren 32V-Codes wahrscheinlich ungültig war. Novell kaufte USL Mitte 1993 und legte den Fall im Februar 1994 bei. Dabei wurden 3 von etwa 18,000 Dateien entfernt und ungefähr 70 mit neuen Copyright-Hinweisen versehen. BSD wurde dadurch nicht beendet. Die BSD-Verbreitung kam während der 2 Jahre zum Erliegen, in denen sich die Welt für ein freies Unix entschied.

Warum setzte sich Linux auf Servern gegenüber 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 wieder in einen gemeinsamen Quellbaum zurückführte, sowie ein Zusammenführungsprozess, der schnell genug war, um die Mitwirkenden zu halten, während sich 386BSD in 3 Richtungen aufspaltete. Die technischen Vorzüge waren 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 Speicherverwaltung und Netzwerk diesen Aufwand rechtfertigen, nicht aus Verbundenheit mit der älteren Entwicklungslinie.