Linux ist der Kernel* eines Betriebssystems, das aus Open Source* Programmen besteht. Ausgehend von der Initiative Richard Stallman's zur Entwicklung von freier und jedermann zugänglicher Software war es Linus Thorvalds, der Anfang der 90-er Jahre des 20. Jahrhunderts den Anstoß zur weltweiten Entwicklung eines Kernels passend zu den bereits vorhandenen freien Programmen, wie z.B. Editor*, Compiler*, Debugger* usw., gab.

Linux, wie wir es heute kennen, ist aus den Betriebssystemen der UNIX® Gruppe abgeleitet worden, es sind dabei viele Arbeitsweisen und Sicherheitsaspekte übernommen worden, die aus dem Großrechnerbereich stammen (Multiuser*- und Multitasking*-Fähigkeit). Zwangsläufig ist damit auch eine Entscheidung über die grundlegende Bedienung des Systems gefallen. Eine Benutzerverwaltung, die unterschiedlichen Nutzern differenzierte Nutzungsrechte gibt, ist zwar für einen Einzelplatzrechner mit nur einem Benutzer auf den ersten Blick überflüssig, der Vorteil ist jedoch, und damit auch die Philosophie die hinter Linux steht, dass die Beschränkung der Nutzungsrechte auf den geringst­möglichen Umfang (nur so viel wie nötig) ermöglicht wird. Damit können Be­dienfehler, falsche Kommandos und auch andere Störfaktoren (z.B. Viren) nicht das gesamte System zerstören, es sind nur die Daten zu beeinflussen, für die das Recht zur Bearbeitung für den Nutzer vergeben wurde.

Freie Programme, die für ein vollständiges Betriebssystem nötig sind, und freie Anwendungsprogramme gibt es unzählig viele – wie soll sich ein Einzelner (Einsteiger) da zurechtfinden ?

Hier schlägt die Stunde der Distributionen*. Sinnvolle Zusammenstellungen von Programmpaketen gibt es viele (kommerzielle und nichtkommerzielle). Das für manche Distributionen Geld gezahlt werden muss, ist kein Widerspruch zu Open Source und freien Programmen. Sie bezahlen nämlich nicht für die Programme und deren Nutzung (Lizenz) an sich (ist in der GPL* untersagt), sondern für die Leistung der Zusammenstellung der Programme, der Herstellung der Datenträger und eventueller Handbücher und Telefonsupport. Ebenfalls ist es möglich, mit Hilfe der Open Source Programme neue Programme zu entwickeln, die nicht frei sind und kommerziell vertrieben werden können (Beispiel: MainActor – ein Videobearbeitungsprogramm).

Linux eignet sich durch seinen modularen und strukturierten Aufbau gut für ein Betriebssystem, welches überwiegend auf einem nur lesbaren Medium residiert -- Stichwort Live-CD*. Das Linux Dateisystem, auf das wir später eingehen werden, macht dies einfach, da nur bestimmte Verzeichnisse bzw. Dateien veränderbar sein müssen. Die Wahl einer Distribution für den Einstieg fiel deshalb auf die KNOPPIX-CD Version 3.7. Der Vorteil dieser Version ist die Lauffähigkeit auf fast allen Computersystemen mit x86*-Architektur. Bei Startschwierigkeiten hat der Entwickler Klaus Knopper etliche Cheat-Codes* vorgesehen, die bestimmte Einstellungen verändern und so trotzdem einen reibungslosen Betrieb ermöglichen. Die in diesem Kurs verwendeten Exemplare sind nach der Unterrichtseinheit für zu Hause gedacht, jeder kann damit auf seinem Rechner auch ohne vorhandene Linux Installation die Beispiele nachvollziehen und eigene Erkundungen durchführen. Zusätzlich leistet die CD auch wertvolle Dienste, falls es wegen Problemen auf einem Rechner nicht mehr möglich ist, Betriebssysteme von der Festplatte aus zu starten (Notfall-CD).

Knoppix startet ohne weitere Eingaben in einen graphischen Bildschirm, der gewisse Ähnlichkeiten mit einem gestarteten Windows® System hat. Dies soll Ein- und Umsteigern den Anfang erleichtern. Wir werden im Kursverlauf Alternativen kennenlernen, Linux ist frei konfigurierbar und zwingt dem Nutzer keine bestimmte Graphikoberfläche und deren Bedienung auf.

Das gestartete Knoppix erlaubt es uns, einen Blick auf ein Kernstück des Linux Systems zu werfen:

Das Linux Verzeichnissystem ist hierarchisch aufgebaut, ausgehend von einem Hauptverzeichnis, bezeichnet als „Root“ (dtsch. Wurzel) und gekennzeichnet durch einen „Slash“ /

Hier liegt die Stolperfalle für eingefleischte W******-Nutzer. In Linux wird durchgehend sowohl für das Rootverzeichnis als auch als Verzeichnistrenner der Slash / und nicht der „Backslash“ \ benutzt !

Ein Blick auf die Unterverzeichnisse und deren Bedeutung:

/bin

Hier sind die wichtigsten Kommandos enthalten, um mit dem System zu arbeiten. Jeder Nutzer kann darauf zugreifen (Beispiele: ls, mkdir, ...).

/boot

Hier sind der oder die Linux Kernel zu finden, ebenso die Dateien des Bootmanagers*.

/dev

Hier finden sich alle Treiber zur Ansteuerung der Hardware (Un*x bzw. Linux Philosophie – alles ist eine Datei). Geräte werden durch Dateien repräsentiert.

/etc

enthält alle Konfigurationsdateien, sie sind im Klartext lesbar und mit einem Editor veränderbar (Rechtezuteilung vorausgesetzt).

/home

Hier sind alle Heimatverzeichnisse der Nutzer zu finden. Nur in seinem Heimatverzeichnis hat der einzelne Nutzer uneingeschränkte Dateirechte (lesen, schreiben, löschen, erstellen von Dateien und Verzeichnissen).

/lib

Hier sind die zum Systemstart nötigen Bibliotheken (engl. libraries) zu finden, genauso wie die nachladbaren Kernelmodule (in einem Unterverzeichnis).

/mnt

Hier können weitere Verzeichnishierarchien eingehängt (gemounted) werden. Der „Mount“-„Unmount“-Mechanismus von Un*x-Systemen wie Linux lässt praktisch ein beliebig erweiterbares Verzeichnissystem entstehen. Es gibt keine Beschränkungen bzgl. Größe und Zahl der Einträge. Vorteil: keine Begrenzung durch Zuordnung von Laufwerksbuchstaben (max. 26). Nachteil: auch Wechselmedien (Floppy, CD, DVD usw.) müssen vor Benutzung gemounted werden und dürfen nicht einfach aus dem System entfernt werden ohne unmount!

/root

Das Heimatverzeichnis des Administrators (root). Es wird nicht als Unterverzeichnis von /home geführt, da auch dann noch ein Arbeiten mit dem System möglich sein soll, wenn die evtl. auf einem anderen Datenträger gespeicherten Homeverzeichnisse der normalen Nutzer nicht zur Verfügung stehen.

/sbin

Systemprogramme, die „Root“-Rechte erfordern (Beispiele: fdisk, init, shutdown)

/tmp

temporäre Dateien aller Nutzer werden hier gespeichert.

/usr

(Un*x-System-Ressources) ist die zweite Hierarchieebene des Systems. Im großen und ganzen werden hier die gleichen Unterverzeichnisse wie im Hauptverzeichnis erstellt mit ähnlicher Bedeutung. Zusätzlich:

. /X11R6 Programmhierarchie des Graphiksystems von Linux.

. /include Header-Dateien (werden für Programmerstellung aus Quelltexten gebraucht)

. /local dritte Hierarchieebene. Hier können beliebige Programmpakete abgelegt werden, die nicht von der Systemverwaltung erfasst werden.

. /share Architektur-unabhängige Dateien.

. /src Quelldateien zu Programmen (engl. source)

/var

Variable Daten, die ständig verändert werden oder nur zeitweise existieren, werden unter diesem Verzeichnis abgelegt. Einige Unterverzeichnisse:

. /cache Zwischenspeicher von Programmen

. /lock Sperren (Datei, Geräte, usw.)

. /log Protokolle des Systems

. /mail Mailboxen der Nutzer

. /run Dateien zu laufenden Prozessen

. /spool Von Anwendungen zwischengespeicherte Daten, z.B. für die Druckerausgabe.

/opt

Ein von Linux eingeführtes Verzeichnis für große Programmpakete, die nicht zum üblichen Umfang einer Installation gehören. Fast alle kommerziellen Softwarepakete werden hier installiert, bei manchen Distributionen werden auch die Pakete für die Graphikoberfläche hier gespeichert.

/proc

enthält Kernel- und Prozessinformationen in einem virtuellen Dateisystem (verbraucht keinen Platz auf der Festplatte)

/sys

beim neuen Kernel (ab 2.6.x) für Systeminformationen

Nur die für einen ordnungsgemäßen Start des Linux Systems nötigen Dateien müssen unmittelbar vom Root-Dateisystem erreicht werden können, d.h. auf einem Speichermedium zusammenhängend verfügbar sein, z.B. eine Partition einer Festplatte. Sobald das grundlegende Linux System läuft, können weitere Verzeichnisse mit ihren Dateien über den Mount-Mechanismus hinzugefügt werden. In der Praxis können so Verzeichnisse und Unterverzeichnisse auf beliebige Datenträger verteilt werden. Zweckmäßig ist selbst auf Einzelplatzrechnern, eine getrennte Partition für das Homeverzeichnis vorzusehen. Der Vorteil: eine eventuelle Neuinstallation muss nicht die eigenen gespeicherten Daten beeinflussen. Umgekehrt kann eine volle Homepartition das System nicht zum Absturz bringen.

Fat, bzw. vfat kennt nur 4 Dateiattribute, s=system, h=hidden, r=readonly, a=archiv und eine Zeitangabe, nämlich Datum und Zeit des letzten Schreibzugriffs.

Linux Dateisysteme kennen andere Attribute, unter anderem getrennte Lese-, Schreib- und Ausführungsrechte, getrennt nach Besitzer, Gruppe und übrige Nutzer, sowie drei Zeitangaben (Erstellung, letzte Änderung, letzter Zugriff).

Linux unterscheidet auch streng nach Groß- und Kleinschreibung, d.h. Datei.1 , datei.1 , dAtei.1 sind verschiedene Dateien. Dateinamen dürfen unter Linux 256 Zeichen lang sein, es sind fast alle Sonderzeichen im Namen zugelassen, jedoch wird die Benutzung nicht empfohlen, da es zu Problemen führen kann (z.B. Umlaute, die nicht auf jedem System gleich angezeigt werden, da unterschiedliche Zeichensatzkodierungen verwendet werden. Die Bezeichnung der Datei einschließlich aller Verzeichnisse darf maximal 1023 Zeichen lang sein.

Die Bedeutung des Punktes „.“ in Linux-Namen. Prinzipiell können beliebig viele Punkte in den Namen vorhanden sein, eine Sonderbedeutung hat nur der Punkt am Namensanfang.

Genaueres folgt später im Abschnitt Sicherheit und Dateirechtevergabe.

Das euch zur Verfügung gestellte Knoppix startet ohne weitere Nachfragen bis zur graphischen KDE-Oberfläche. Nur wenn das nicht funktioniert, sind zusätzliche Angaben beim Start der CD zu machen. Die Bedienung der meisten Elemente erfolgt intuitiv, ihr werdet damit zurechtkommen, wenn euch W*****s vertraut ist. Einige Abweichungen sind jedoch schon auf den ersten Blick zu sehen:

KDE verwendet eine virtuelle Fensterverwaltung und kann somit die Anwendungen auf mehrere Bildschirmseiten verteilen.

Etliche Aktionen lassen sich sowohl mit der Maus, als auch mit der Tastatur erledigen, neben den Standardeinstellungen lassen sich auch eigene Tastenkombinationen vorgeben. Manchmal wird dadurch die Bedienung vereinfacht, und bei nicht funktionierender Maus dennoch die vollständige Bedienung des Systems ermöglicht.

Linux sieht standardmäßig den Einfachklick zur Ausführung von Befehlen vor, standesgemäß läßt Linux dem Benutzer jedoch die Wahlfreiheit, auf sein vielleicht gewohntes Klickverhalten zurückzukehren.

Wir wollen nun einmal eine neue Datei in einem neuen Verzeichnis anlegen, bearbeiten,ansehen und wieder alles löschen, und zwar sowohl mit graphischer Bedienoberfläche, als auch in der Textkonsole.

Der Dateimanager der KDE-Oberfläche ist der Konqueror. Die Bedienung ist nach Übung einfach, die gestellte Aufgabe lässt sich mit kombinierter Maus- und Tastaturbedienung erledigen.

Die Textkonsole rufen wir bei gestarteter KDE-Oberfläche aus der Kontrollleiste auf. Ohne die Kenntnis einiger Befehle geht es nicht weiter. Wir werden daher nach und nach die nötigen Befehle kennenlernen, damit keiner von der Vielfalt der möglichen Kommandos erschlagen wird.

Hier eine Auflistung der Befehle, die wir verwenden wollen:

pwd, ls, mkdir, cd, touch, edit, mcedit, cat, cp, mv, rmdir, rm

Die Hilfetexte ruft man gewöhnlich über man (befehl) auf. Hier wird dann beschrieben, wie der Befehl anzuwenden ist. Leider ist nicht alles auf deutsch beschrieben (die Hauptsprache ist nun mal Englisch). Was kann man tun, wenn es keine Beschreibung gibt ? Die Suche nach Lösungen wird uns im Kurs immer wieder mal beschäftigen.

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(rw)