Unix versus Linux: Ein Vergleich der beiden Betriebssysteme

Unix hat seit den 1960er-Jahren die Entwicklung digitaler Infrastrukturen maßgeblich vorangetrieben und zahlreiche Nachfolger mit innovativen Techniken und Programmierungen inspiriert. Auch Linux steht unverkennbar in der Tradition des großen Vorbilds. In unserem ausführlichen Vergleich „Linux vs. Unix“ erläutern wir unter anderem, was die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der beliebten Betriebssysteme sind.

Unix gehört zu den ältesten Betriebssystemen – von seiner Entstehung bis heute hat sich daraus eine große Betriebssystem-Familie mit zahlreichen Varianten entwickelt. Es gibt kostenfreie Open-Source-Ableger und proprietäre Varianten, die meist eine offizielle Lizenz von der Open Group erhalten haben und kostenpflichtig sind. Unix wird heute vor allem auf Servern und besonders leistungsfähigen Workstations installiert. Die wichtigsten Merkmale des Betriebssystems sind:

• bis in die 80er-Jahre quelloffen, dann proprietär
• auch quelloffene Ableger sind verfügbar (z. B. FreeBSD)
• eines der ersten Betriebssysteme auf Basis der Programmiersprache C
• unabhängig von einer bestimmten Hardware-Plattform und bestimmten Prozessortypen (C-basierter Unix-Code ist portabel und flexibel an die jeweilige Hardwareumgebung anpassbar)
• Multitasking (mehrere Programme oder Prozesse können störungsfrei parallel laufen)
• Multiuser-System (mehrere Benutzer können am gleichen System arbeiten, Daten und Ressourcen können beliebig für den Zugriff durch andere Benutzer gesperrt oder freigegeben werden)
• für Multiprozessorsysteme geeignet
• zentraler Betriebssystem-Kernel verwaltet die System- und Prozessaktivitäten, Nicht-Kernel-Software ist in separaten Prozessen organisiert
• hierarchisches Dateisystem (heute Standard, bei Einführung um 1980 innovativ)
• sicher (es existieren wenig auf Unix ausgerichtete Schadprogramme, es gibt ein gutes Rechtemanagement, Verschlüsselungstechnologien, Remote-Zugriff via Secure Shell)
• netzwerkfähig (integriertes TCP/IP), viele Netzwerkfunktionen (z. B. Unix-Netzwerk-Tools), umfassendes Leistungsspektrum als Netzwerkserver
• umfangreiche Grundausstattung (wichtige Entwicklungswerkzeuge und Bibliotheken sind integriert)
• professionelle Programmierkonzepte, Automatisierung durch ausgereiftes Scripting
• erhöhte Systemstabilität beispielsweise durch Speicherschutz
• standardisierte Programmierschnittstelle (POSIX)

Linux ist ein Betriebssystem, das im Internet kostenfrei erhältlich ist und von einer weltweit zusammenarbeitenden Open-Source-Gemeinde entwickelt wird. Es gibt aber auch Closed-Source-Projekte – vor allem im kommerziellen Bereich. Wie Unix hat auch Linux zahlreiche Ableger (sogenannte Linux-Distributionen und -Derivate = Abspaltungen von einer Linux-Distribution) hervorgebracht, die den Betriebssystemkern erweitern und zu einem vollwertigen Betriebssystem ausbauen. Häufig werden Linux-Distributionen entwickelt, die auf einen bestimmten Anwendungsfokus ausgerichtet sind. So gibt es z. B. Desktop-Systeme oder spezielle Distributionen für Server.

Linux wird häufig mit Unix gleichgesetzt oder als unixoides Betriebssystem bezeichnet, unter anderem weil es als unixartiges System konzipiert wurde, unixtypische Funktionen beinhaltet und zahlreiche Linux-Anwendungen auch auf Unix laufen. Linux enthält allerdings keinen proprietären Unix-Code und ist aktuell auch nicht von der Open Group als offizielles UNIX-System verifiziert.

Die wichtigsten Merkmale von Linux sind:

• quelloffen / Open Source
• offene Systementwicklung durch weltweite Entwicklergemeinde
• meist kostenlos, teils auch kostenpflichtige kommerzielle Versionen auf dem Markt
• Linux-Distributionen ergänzen Linux-Kernel mit praxis- und anwendungsnaher Software
• für Mehrprozessorsysteme geeignet
• Multitasking (mehrere Programme laufen parallel)
• Mehrbenutzer- bzw. Multiuser-System
• unterstützt viele CPUs und Hardware-Plattformen (Desktop-PCs, Super- und Mainframe-Computer, Server)
• für Mobil- und elektronische Kleingeräte geeignet (Router, Smart Home-Geräte, Internet of Things)
• Linux ist größtenteils in C geschrieben (C-Programme sind zwischen verschiedenen Betriebs- und Rechnersystemen leicht portierbar)
• große Auswahl an Software und Bedienoberflächen
• umfangreiche Sicherheitsfeatures (Verschlüsselungstechniken, ausgereiftes Rechte- und Systemverwaltung, Secure Shell für sicheren Remotezugriff)
• ausgereiftes Scripting (z. B. Programmierung und Automatisierung durch Shell-Skripte)
• standardisierte Schnittstellen (POSIX, Linux Standard Base/LSB)

In direkten Vergleich Unix vs. Linux kann man getrost Unix als IT-Dinosaurier bezeichnen, denn das OS (OS = Operating System) wurde in den Grundzügen bereits in den 60er-Jahren von Mitarbeitern der Bell Labs (Muttergesellschaft war AT&T) entwickelt. Nachdem der Quelltext der Urversion aus dem Jahre 1969 veröffentlicht worden war, entwickelte sich in den Folgejahren eine große Zahl an Ablegern und Nachfolgern. Aufgrund dieser verzweigten und unkoordinierten Entwicklung gibt es heute nicht mehr „das eine Unix“, sondern einen großen Unix-Kosmos bzw. eine Unix-Familie. Innerhalb dieser Unix-Familie sind seit vielen Jahren zwei Hauptlinien tonangebend: BSD und System-V.

Die Berkeley Software Distribution (kurz: BSD) entstand 1977 als Variante des Betriebssystems Unix an der Universität von Kalifornien in Berkeley. Aus der ursprünglichen Version entwickelte sich im Laufe der Zeit ein umfangreicherer Stammbaum von Unix-Derivaten. Zu den bekanntesten zählen die Distributionen FreeBSD, OpenBSD und NetBSD, aus denen wiederum weitere BSD-Projekte entwickelt wurden. Unix-Software unter BSD-Lizenz darf frei verwendet werden. FreeBSD enthält mittlerweile aus lizenzrechtlichen Gründen keinen originalen Unix-Code der AT&T-Linie mehr.

Die System-V-Familie ist der zweite wichtige Entwicklungsstrang, der unter anderem die heute noch kommerziell relevanten UNIX-Systeme von IBM (AIX), Hewlett Packard (HP-UX) und Oracle (Oracle Solaris) hervorgebracht hat. System V stand nach seiner Einführung im Jahr 1983 zunächst vor allem für ein ganz bestimmtes Unix-Derivat. Inzwischen wird es als Bezeichnung jedoch für eine ganze Familie bzw. Klasse von Unix-Derivaten benutzt, die direkt von der AT&T-UNIX-Linie abstammen und in der Regel offiziell lizenziert sind.

Die Grenzen zwischen den beiden Entwicklungslinien von Unix-Systemen sind fließend und es gibt häufiger Überschneidungen. Aktuell nähern sich die beiden Hauptstränge immer stärker an, technische Neuerungen werden häufig von der konkurrierenden Linie übernommen. In der Praxis kommt es auch vor, dass ein Betriebssystem mit BSD-Bestandteilen offiziell von der Open Group als UNIX zertifiziert wird (macOS verwendet BSD-Code, verfügt ab Version Leopard 10.5 aber auch über eine offizielle UNIX-03-Zertifizierung).

Linux ist der deutlich jüngere Player in unserem Linux-vs.-Unix-Vergleich. Das unixoide Betriebssystem wurde 1991 von dessen Entwickler Linus Thorvalds veröffentlicht. Streng genommen stellte der Finne damals nur einen modularen Betriebssystemkern (Linux-Kernel) zur Verfügung, der als zentrale und einheitliche Schnittstelle für unterschiedlichste Hardware fungiert und beispielsweise für die Speicher- und Prozessverwaltung sowie für Multitasking und Sicherheitsfeatures zuständig ist.

Der Linux-Kernel wurde 1992 dann durch eine Lizenzierung unter der freien Lizenz GPL für die Open-Source-Community freigegeben. Die Lizenzierung setzte eine globale Weiterentwicklung in Gang, die unterschiedliche Linux-Distributionen und -Derivate hervorbrachte. Eine Distribution baut den Linux-Kernel etwa durch Compiler, Bibliotheken und Schnittstellen für die Interaktion mit einem Benutzer zu einem vollwertigen Betriebssystem aus. Abgespeckte Linux-Versionen, die etwa auf Kleingeräten sehr hardwarenah operieren, benötigen allerdings nur einen relativ geringen Anteil an Zusatz-Software.

Eine sehr einflussreiche Entwicklercommunity, die sich mit Linux befasst, ist das GNU-Projekt. GNU/Linux-Distributionen sind im Desktop- und Server-Bereich weitverbreitet. Entscheidend für die Entwicklungsdynamik von Distributionen und Derivaten ist, dass innerhalb der Linux-Welt keine Rücksicht auf einschränkende Lizenzen, Lizenzkosten und langwierige Lizenzierungsverfahren genommen werden muss. Zunächst wurde Linux für Intels x86-Hardwareprozessoren entwickelt, mittlerweile ist es für über zwanzig CPU-Typen verfügbar. Linux ist auch kompatibel mit ARM-Prozessoren für Klein- und Mobilgeräte (Smartphones, Tablets, Mediaplayer, Mini-Computer wie Raspberry Pi und diverse Wearables).

Unix verbreitete sich zunächst vor allem in Universitäten und auf speziellen Workstations. Danach wurde das Betriebssystem vermehrt auf Servern und in Rechenzentren eingesetzt. Im Fokus der Unix-Dienstleister stehen heute zahlende Kunden meist aus der freien Wirtschaft und der Industrie (z. B. Finanzdienstleister, größere Industriekonzerne und Kunden aus dem Gesundheitswesen). Wer Unix professionell auf Servern oder Workstations nutzen möchte, kauft heute in der Regel proprietäre, lizenzierte und verifizierte UNIX-Versionen bei Herstellern wie IBM (AIX), Oracle (Oracle Solaris) oder Hewlett Packard (HP-UX). Die Hersteller bieten ein ideal abgestimmtes Komplettpaket aus Hard- und Software, so läuft Unix häufig auf PA-RISC- und Itanium-Maschinen. Die Höhe der Lizenzkosten variiert mit dem Umfang des benötigten Komplettpakets aus Serverhardware und Anzahl der Software-Lizenzen.

Kunden aus der Industrie und Wirtschaft schätzen vor allem die Stabilität und Sicherheit und setzen bevorzugt in geschäftskritischen Bereichen auf proprietäre UNIX-Systeme in der AT&T-Tradition. In diesem Segment werden Unix-Systeme auch weiterhin eine gewisse Rolle spielen, da große Unternehmen häufig langfristige Lizenz-, Support- und Wartungsverträge mit Unix-Dienstleistern abgeschlossen haben. Zudem kann ein Umstieg von einem individuell angepassten Unix-Komplettsystem zu einer anderen Systemarchitektur ziemlich teuer werden und birgt technische Risiken.

Insgesamt nimmt die Beliebtheit und Verbreitung von Unix allerdings seit einiger Zeit kontinuierlich ab. Ein Grund ist die technische Entwicklung. Moderne Windows- und Linux-Systeme arbeiten traditionell mit den relativ günstigen und aktuell tonangebenden x86-Prozessorarchitekturen zusammen, die sich schnell weiterentwickeln und heute den Markt der Standardserver dominieren. Demgegenüber machen traditionelle Serversysteme (z. B. Itanium-Maschinen mit UNIX-Systemen der System-V-Familie) derzeit nicht so große technische Fortschritte und stehen nicht gerade für kostengünstige Lösungen.

Da Unix-Systeme schon von Beginn an auf sehr konkrete Einsatzbereiche und versierte Anwender (IT-Profis, Programmierer, Systemadministratoren) zugeschnitten waren, spielen sie auf dem Massenmarkt der Notebooks und Desktop-PCs traditionell kaum eine Rolle. Trotz rückläufiger Nutzung und Fokussierung auf geschäftskritische Bereiche sollte der aktuelle Einfluss von Unix jedoch nicht unterschätzt werden. In unserem Unix vs. Linux-Vergleich können bei der Verbreitung vor allem BSD-Systeme punkten. Apples macOS verwendet Unix-Code, kostenlose Unix-Derivate wie FreeBSD zählen jenseits des Marktes für Desktop-PCs und Notebooks zu den weltweit am stärksten verbreiteten Betriebssystemen. FreeBSD wird z. B. vermehrt für Mailserver, Webserver, Firewalls, FTP-Server und DNS-Server eingesetzt. Es wird auf Routern und NAS-Hardware installiert.

Aufgrund seiner kaum zu übersehenden Vorteile nimmt die Verbreitung von Linux kontinuierlich zu. So zeichnet sich Linux durch eine breite Hardware-Unterstützung, Quelloffenheit, freie Verfügbarkeit (CDs, DVDs, Download via Internet), Kostenfreiheit auch bei mehreren Installationen, schnelle Weiterentwicklung und gute Erweiterbarkeit aus – ebenso durch eine optimale Anpassbarkeit an die Hardware sowie an bestimmte Anwendungsumgebungen und Anforderungsprofile. Außerdem erleichtert die POSIX-Kompatibilität die Migration von alten Unix-Systemen, was ebenfalls zur Verbreitung von Linux beiträgt.

Linux ist aktuell vor allem im Server-Bereich sehr beliebt. Schätzungen zufolge soll mindestens die Hälfte aller Server auf der Basis von Linux-Betriebssystemen laufen. Speziell für den Server-Markt gibt es auch kostenpflichtige Versionen (Red Hat Enterprise Linux) mit einem besseren, aber teils auch recht teuren Kundensupport. Verbreitet ist Linux außerdem im Mobilbereich. Bei dem bekannten Google-Betriebssystem Android handelt es sich um eine Distribution mit modifiziertem Linux-Kernel. Kleingeräte (z. B. Handys, Mini-Computer, Router) nutzen häufig abgespeckte Linux‑Versionen (Embedded Linux-Systeme).

Im Desktop-Bereich spielt Linux eine untergeordnete Rolle. Das Betriebssystem ist zwar schon seit 2009 auf dem dritten Platz bei den weltweit beliebtesten PC-Betriebssystemen. Doch von der Platzierung an sich darf man sich nicht täuschen lassen, denn im Juli 2020 betrug der Marktanteil an den weltweiten Page Views nur 1,9 % (die Daten wurden anhand der Internetnutzung mit Desktop- und Notebook-PCs erhoben, Smartphones und Tablets wurden nicht berücksichtigt).

Zwar konnte man den kostengünstigen Linux-Desktop in Nischen bereits etablieren (z. B. bei staatlichen Einrichtungen und Organisationen). Insgesamt gilt Linux aber immer noch als bevorzugte Lösung für Bastler, ambitionierte PC-Nutzer und IT-Profis, die z. B. von US-Konzernen unabhängig sein wollen und auch mit der Kommandozeile umgehen können. Offenbar scheuen viele Nutzer auch den Umstieg weg von Windows oder macOS. Viele Anwender möchten sich offenbar nicht zeitintensiv in ein neues Betriebssystem einarbeiten und auch nicht auf andere Anwendungsprogramme umsteigen.

Beim Vergleich Unix vs. Linux fallen zunächst die vielen Gemeinsamkeiten auf. Beide Systeme sind Multi-User-Systeme, Multitasking ist möglich, eine erhöhte Systemstabilität durch Arbeitsspeicherschutz ist gewährleistet. IT-Profis und Systemadministratoren können auf ausgereiftes Scripting und eine Kommandozeile zur Steuerung und Programmierung zurückgreifen. Beide Systeme bieten auch eine gegenseitige Kompatibilität aufgrund der POSIX-Spezifikation. Dadurch kann z. B. ein Dienstprogramm problemlos ausgetauscht werden, systemübergreifende Migrationen und Portierungen werden erheblich vereinfacht.

Speziell die Arbeit in Client-Server-Architekturen lässt sich mit Unix traditionell schnell und effizient erledigen. Auch Zahl an verfügbaren Dienstprogrammen lässt für gestandene IT-Profis und Systemadministratoren kaum Wünsche offen. Ist nichts Passendes zu finden, kann man selbst eine Anwendung programmieren. Linux-User können heute auf ähnlich ausgereifte Systeme zurückgreifen, die aufgrund der Entwicklungsdynamik in der Open-Source-Community kontinuierlich optimiert und mit modernen Features ausgestattet werden.

Bei der Software-Ausstattung zeichnen sich beiden Systeme durch eine umfangreiche Grundausstattung an Dienstprogrammen und Basis-Software aus. Linux-Distributionen bieten zudem einen integrierten und nutzerfreundlichen Paketmanager. Über das Internet greift dieser auf ein Software-Repository mit aktuellen und getesteten Anwenderprogrammen zu. Die Pflege von Programmpaketen in einem Update-Repository, das neben kostenfreien auch kostenpflichtige Programmen enthält, übernimmt ein sogenannter Paketbetreuer. Außerdem bietet Linux im Vergleich zu Unix speziell für normale Desktop-User eine größere Vielfalt an Betriebssystemen und Bedienoberflächen (z. B. die Desktop-Umgebungen KDE und Gnome).

Beim Vergleich Unix vs. Linux darf die Sicherheit nicht unerwähnt bleiben. Beide OS gelten als besonders sichere Betriebssysteme. Grundlegenden Schaden anzurichten, ist durch die spezifische Systemarchitektur deutlich erschwert. Berechtigungen und Zugriffsrechte können sehr differenziert und detailliert behandelt werden, auch trennt die Benutzerverwaltung die User sauber voneinander. So verfügt im Mehrbenutzersystem jeder User über einen eigenen Datenbereich, auf den kein anderer Nutzer unerlaubt zugreifen kann. Ein Datenverlust durch unbeabsichtigtes Löschen wird dadurch verhindert. Zugleich haben Benutzer keinen Zugriff auf wichtige System-Dateien. Ein sicherer Fernzugriff per Secure Shell (SSH) ist bei Unix und Linux möglich. Fast alle Unix- und Linux-basierten Betriebssysteme bringen ein vorkonfiguriertes SSH-Programm mit.

Ein weiterer Pluspunkt den sich beide Systeme in unserem Linux vs. Unix teilen: Die Zahl der auf sie ausgerichteten Viren und Schadprogramme ist niedrig. Die geringe Verbreitung im Desktop-Bereich wirkt sich in dieser Hinsicht positiv aus, denn Hacker spezialisieren sich meist auf Sicherheitslücken besonders verbreiteter Soft- und Hardware (z. B. Windows-Programme). Allerdings zeichnet sich ab, dass speziell die Linux-Systeme aufgrund ihrer zunehmenden Verbreitung auf Servern, Routern und IoT-Geräten inzwischen häufiger zu Angriffszielen von Hackern werden. Sicherheitslücken etwa im Linux-Kernel müssen daher regelmäßig behoben werden. Zudem können Unix- und Linux-Server durchaus Schädlinge für Windows-PCs im Netzwerk verbreiten.

Für klassische Unix-Versionen stand viele Jahre keine einheitliche Benutzeroberfläche zur Verfügung. Allerdings ermöglichte das X Window System seit Mitte der 80er-Jahre, dass einzelne Dienstprogramme mit einem GUI (Graphical User Interface) ausgestattet und mit Maus und Tastatur bedient werden konnten. Aufgrund der unterschiedlichen Umsetzungen und der Verteilung verschiedener GUIs auf einzelne Anwendungen konnte allerdings nicht von einem einheitlichen und anwendungsübergreifenden grafischen Bedienkonzept gesprochen werden. Heutige Unix-Systeme können auf intuitiv verständliche Desktop-Umgebungen wie KDE und Gnome zurückgreifen.

Diese und weitere GUIs stehen auch für Linux zur Verfügung. Die Entwicklergemeinde möchte Linux möglichst als universelle Lösung für nahezu alle verfügbaren Plattformen etablieren und richtet sich mit einer größeren Vielfalt von leicht verfügbaren Bedienoberflächen auch an größere Zielgruppen. So gibt es z. B. für die Desktop-Umgebung Gnome eine Benutzeroberfläche, mit der sich Linux nahezu wie Windows 10 bedienen lässt.

Bei beiden OS (vor allem aber bei Unix) ist die Bedienung via Terminal und Kommandozeile (Terminal-Konzept) stark verbreitet. Ein Grund dafür ist, dass sich speziell im Serverbereich viele administrative Aufgaben ökonomischer mit einer Shell erledigen und automatisieren lassen (auch rechnerübergreifend im Netzwerk). Die Standard-Shell für die Kommandozeilen-Bedienung heißt bei den meisten Linux-Systemen Bash, viele Unix-Systeme nutzen die Bourne-Shell.