Einstieg in Linux

Steffen Wendzel arbeitet seit vielen Jahren mit Linux, seit einigen Jahren Entwicklung freier Software fuer BSD und Solaris Systeme. Arbeitsschwerpunkt: Netzwerk-/Kernelprogrammierung und -sicherheit.

Johannes Plötner studiert zur Zeit Informatik an der Universität Karlsruhe. Mit seiner langjährigen Erfahrung im Unix-/Linux-Umfeld beschäftigt er sich unter anderem mit Netzwerk- und Kernelprogrammierung sowie IT-Sicherheit. Zur Zeit ist er beratend für einen IT-Dienstleister tätig.

.. Vorwort ... 17
1 ... Einleitung ... 19
1.1 ... Was ist Linux? ... 19
1.2 ... Die Linux-Distributionen ... 21
1.3 ... UNIX- und Linux-Geschichte ... 23
1.3.1 ... UNIX ... 24
1.3.2 ... Die Geburtsstunde von Linux ... 27
1.3.3 ... Die Kernelversionen ... 27
1.4 ... Die Anforderungen an Ihren Rechner ... 29
1.4.1 ... Hardwarekompatibilität ... 29
1.5 ... Über dieses Buch ... 29
1.5.1 ... Was Sie in diesem Buch erwartet ... 29
1.5.2 ... Wie Sie dieses Buch lesen sollten ... 31
1.5.3 ... Wo Sie weitere Informationen bekommen ... 32
1.6 ... Zusammenfassung ... 33
2 ... Installationsvorbereitung ... 35
2.1 ... Die Anforderungen an Ihre Hardware ... 36
2.2 ... Hardwareunterstützung ... 36
2.2.1 ... Hardwarekompatibilitätslisten der Hersteller ... 36
2.2.2 ... X11 und Grafikkarten ... 37
2.2.3 ... Linux auf Laptops ... 38
2.2.4 ... Andere Geräte ... 38
2.3 ... Festplatten und Partitionen ... 39
2.3.1 ... Funktionsweise unter Linux ... 40
2.3.2 ... Die Partitionierung von Hand durchführen ... 42
2.3.3 ... Das Tool cfdisk ... 44
2.3.4 ... Vorinstallierte Systeme ... 44
2.3.5 ... Windows und Linux ... 45
2.3.6 ... Erstellen eines Backups ... 45
2.4 ... Installationsmedien ... 46
2.5 ... Zusammenfassung ... 46
3 ... Linux-Installation ... 47
3.1 ... Installation von Ubuntu 12.04 ... 48
3.1.1 ... Erste Schritte (Buch-DVD) ... 48
3.1.2 ... Partitionierung der Festplatte ... 49
3.1.3 ... Zeitzone und Tastaturlayout festlegen ... 49
3.1.4 ... Anlegen eines Benutzers ... 49
3.1.5 ... Systeminstallation ... 51
3.1.6 ... Fertigstellung ... 51
3.2 ... Installation von openSUSE 12.1 (KDE-Live-CD) ... 51
3.2.1 ... Erste Schritte ... 51
3.2.2 ... Partitionierung ... 52
3.2.3 ... Anlegen eines Benutzers ... 52
3.2.4 ... Systeminstallation ... 53
3.2.5 ... Fertigstellung ... 53
3.3 ... Installation von Fedora 16.0 (Live-Install) ... 53
3.3.1 ... Erste Schritte ... 53
3.3.2 ... Weitere Schritte der Installation ... 54
3.3.3 ... Abschließen der Installation ... 54
3.4 ... Linux starten ... 54
3.5 ... Zusammenfassung ... 55
4 ... Der Linux-Desktop ... 57
4.1 ... X11 – Die grafische Oberfläche ... 57
4.1.1 ... Geschichte ... 57
4.1.2 ... Funktionsweise ... 58
4.1.3 ... X.org ... 59
4.1.4 ... Window-Manager ... 60
4.1.5 ... Desktop-Umgebungen ... 64
4.1.6 ... Zusammenfassung ... 64
4.2 ... KDE und Gnome ... 65
4.2.1 ... Grafische Login-Manager ... 65
4.2.2 ... Look & Feel ... 66
4.2.3 ... KDE ... 67
4.2.4 ... Gnome ... 69
4.3 ... Textverarbeitung ... 71
4.3.1 ... OpenOffice.org und LibreOffice ... 71
4.3.2 ... KOffice ... 73
4.4 ... Die wichtigsten Programme und Tools ... 74
4.4.1 ... Eterm, xterm und Co. ... 74
4.4.2 ... Mozilla: Browser, Mail- und Usenet-Client ... 75
4.4.3 ... The GIMP ... 76
4.4.4 ... xchat ... 78
4.5 ... Zusammenfassung ... 80
5 ... Die grundlegende Funktionsweise von Linux ... 81
5.1 ... Singleuser, Multiuser ... 82
5.2 ... Singletasking, Multitasking ... 82
5.3 ... Ressourcenverwaltung ... 83
5.3.1 ... Speicherverwaltung ... 83
5.3.2 ... Swapping ... 84
5.3.3 ... Speicherplatz der Festplatte ... 85
5.3.4 ... Verwaltung weiterer Ressourcen ... 85
5.3.5 ... Schnittstellenbezeichnung unter Linux ... 85
5.3.6 ... pseudo devices ... 86
5.4 ... Zugriffsrechte ... 87
5.4.1 ... Standardrechte ... 87
5.4.2 ... Erweiterte Zugriffsrechte ... 93
5.4.3 ... Access Control Lists ... 94
5.5 ... Das virtuelle Dateisystem ... 96
5.5.1 ... Die Verzeichnisstruktur ... 97
5.5.2 ... Dateinamen ... 98
5.5.3 ... Dateitypen ... 99
5.5.4 ... Einhängen von Dateisystemen ... 102
5.6 ... Zusammenfassung ... 109
6 ... Der Bootstrap-Vorgang ... 111
6.1 ... Der MBR ... 111
6.1.1 ... Die Partitionstabelle ... 111
6.1.2 ... Von LILO/GRUB bis zum init-Prozess ... 113
6.1.3 ... init ... 115
6.2 ... Runlevel-Skripte ... 115
6.2.1 ... Wechseln des Runlevels ... 116
6.2.2 ... Die Datei /etc/inittab ... 117
6.2.3 ... Die rc-Skripte ... 120
6.3 ... getty und der Anmeldevorgang am System ... 121
6.3.1 ... (a)getty ... 121
6.3.2 ... login ... 122
6.3.3 ... Shellstart ... 122
6.4 ... Beenden einer Terminalsitzung ... 123
6.5 ... Herunterfahren und neu starten ... 123
6.5.1 ... Die Auswahl ... 124
6.5.2 ... shutdown ... 124
6.6 ... Zusammenfassung ... 125
7 ... Programme und Prozesse ... 127
7.1 ... Was ist ein Prozess? ... 127
7.1.1 ... Das Starten eines Programms ... 128
7.1.2 ... Eltern- und Kind-Prozesse ... 128
7.2 ... Der Kernel und seine Prozesse ... 129
7.2.1 ... Die Prozesstabelle ... 130
7.2.2 ... Der Prozessstatus ... 130
7.3 ... Prozess-Environment ... 131
7.4 ... Sessions und Prozessgruppen ... 132
7.5 ... Vorder- und Hintergrundprozesse ... 134
7.5.1 ... Wechseln zwischen Vorder- und Hintergrund ... 136
7.5.2 ... Jobs – behalten Sie sie im Auge ... 137
7.5.3 ... Hintergrundprozesse und Fehlermeldungen ... 138
7.5.4 ... Wann ist es denn endlich vorbei? ... 139
7.6 ... Das kill-Kommando und Signale ... 140
7.6.1 ... Welche Signale gibt es? ... 141
7.6.2 ... Beispiel: Anhalten und Fortsetzen eines Prozesses ... 142
7.7 ... Prozessadministration ... 143
7.7.1 ... Prozesspriorität ... 143
7.7.2 ... pstree ... 144
7.7.3 ... Prozesslistung mit Details via ps ... 147
7.7.4 ... top ... 149
7.7.5 ... Timing für Prozesse ... 151
7.8 ... Zusammenfassung ... 151
8 ... Grundlegende Administration ... 153
8.1 ... Benutzerverwaltung ... 153
8.1.1 ... Linux und Multiuser-Systeme ... 153
8.1.2 ... Das Verwalten der Benutzerkonten ... 155
8.1.3 ... Benutzer und Gruppen ... 158
8.2 ... Installation neuer Software ... 160
8.2.1 ... Das DEB-Paketsystem ... 161
8.2.2 ... Das RPM-Paketsystem ... 166
8.2.3 ... Das Slackware-Paketsystem ... 167
8.2.4 ... Paketsysteme ohne Grenzen ... 171
8.2.5 ... Softwareinstallation ohne Pakete ... 172
8.3 ... Backups erstellen ... 175
8.3.1 ... Die Sinnfrage ... 175
8.3.2 ... Backup eines ganzen Datenträgers ... 176
8.3.3 ... Backup ausgewählter Daten ... 178
8.4 ... Logdateien und dmesg ... 181
8.4.1 ... /var/log/messages ... 182
8.4.2 ... /var/log/wtmp ... 183
8.4.3 ... /var/log/Xorg.log ... 184
8.4.4 ... syslogd ... 184
8.4.5 ... logrotate ... 184
8.4.6 ... tail und head ... 185
8.5 ... Kernelkonfiguration ... 186
8.5.1 ... Die Kernelsourcen ... 186
8.5.2 ... Los geht's! ... 187
8.5.3 ... Start der Konfiguration ... 189
8.5.4 ... Kernelerstellung ... 193
8.5.5 ... Ladbare Kernelmodule (LKMs) ... 193
8.6 ... Weitere nützliche Programme ... 197
8.6.1 ... Speicherverwaltung ... 198
8.6.2 ... Festplatten verwalten ... 199
8.6.3 ... Benutzer überwachen ... 201
8.6.4 ... Der Systemstatus ... 205
8.6.5 ... Offene Dateideskriptoren mit lsof ... 205
8.7 ... Grundlegende Systemdienste ... 207
8.7.1 ... cron ... 207
8.7.2 ... at ... 208
8.8 ... Manpages ... 209
8.9 ... Dateien finden mit find ... 210
8.9.1 ... Festlegung eines Auswahlkriteriums ... 211
8.9.2 ... Festlegung einer Aktion ... 213
8.9.3 ... Fehlermeldungen vermeiden ... 214
8.10 ... Der Midnight Commander ... 215
8.10.1 ... Die Bedienung ... 215
8.10.2 ... Verschiedene Ansichten ... 216
8.11 ... Zusammenfassung ... 217
9 ... Die Shell ... 219
9.1 ... Grundlegendes ... 219
9.1.1 ... Was ist eine Shell? ... 219
9.1.2 ... Welche Shells gibt es? ... 220
9.1.3 ... Die Shell als Programm ... 221
9.1.4 ... Die Login-Shell wechseln ... 221
9.1.5 ... Der Prompt ... 222
9.1.6 ... Shellintern vs. Programm ... 224
9.1.7 ... Kommandos aneinanderreihen ... 225
9.1.8 ... Mehrzeilige Kommandos ... 227
9.2 ... Arbeiten mit Verzeichnissen ... 227
9.2.1 ... Pfade ... 227
9.2.2 ... Das aktuelle Verzeichnis ... 228
9.2.3 ... Verzeichniswechsel ... 228
9.2.4 ... Und das Ganze mit Pfaden ... ... 229
9.3 ... Die elementaren Programme ... 230
9.3.1 ... echo und Kommandosubstitution ... 230
9.3.2 ... sleep ... 231
9.3.3 ... Erstellen eines Alias ... 232
9.3.4 ... cat ... 233
9.4 ... Programme für das Dateisystem ... 234
9.4.1 ... mkdir – Erstellen eines Verzeichnisses ... 234
9.4.2 ... rmdir – Löschen von Verzeichnissen ... 234
9.4.3 ... cp – Kopieren von Dateien ... 235
9.4.4 ... mv – Verschieben einer Datei ... 236
9.4.5 ... rm – Löschen von Dateien ... 236
9.4.6 ... touch – Zugriffszeiten von Dateien setzen ... 237
9.4.7 ... cut – Dateiinhalte abschneiden ... 237
9.4.8 ... paste – Dateien zusammenfügen ... 238
9.4.9 ... tac – Dateiinhalt umdrehen ... 239
9.4.10 ... nl – Zeilennummern für Dateien ... 239
9.4.11 ... wc – Zählen von Zeichen, Zeilen und Wörtern ... 239
9.4.12 ... od – Dateien zur Zahlenbasis x ausgeben ... 240
9.4.13 ... Mehr oder weniger, das ist hier die Frage! ... 241
9.4.14 ... head und tail ... 241
9.4.15 ... sort und uniq ... 242
9.4.16 ... Zeichenvertauschung ... 243
9.5 ... Startskripte ... 244
9.6 ... Ein- und Ausgabeumlenkung ... 245
9.6.1 ... Fehlerausgabe und Verknüpfung von Ausgaben ... 246
9.6.2 ... Anhängen von Ausgaben ... 247
9.6.3 ... Gruppierung der Umlenkung ... 247
9.7 ... Pipes ... 247
9.7.1 ... Um- und Weiterleiten mit tee ... 248
9.7.2 ... Named Pipes (FIFOs) ... 248
9.8 ... Grundlagen der Shellskript-Programmierung ... 249
9.8.1 ... Was genau ist ein Shellskript? ... 249
9.8.2 ... Wie legen Sie los? ... 250
9.8.3 ... Das erste Shellskript ... 251
9.8.4 ... Kommentare ... 251
9.8.5 ... Variablen ... 251
9.8.6 ... Rechnen mit Variablen ... 253
9.8.7 ... Benutzereingaben für Variablen ... 255
9.8.8 ... Arrays ... 255
9.8.9 ... Kommandosubstitution und Schreibweisen ... 256
9.8.10 ... Argumentübergabe ... 257
9.8.11 ... Funktionen ... 258
9.8.12 ... Bedingungen ... 261
9.8.13 ... Bedingte Anweisungen – Teil 2 ... 264
9.8.14 ... Die while-Schleife ... 265
9.8.15 ... Die for-Schleife ... 266
9.8.16 ... Menüs bilden mit select ... 268
9.8.17 ... Das Auge isst mit: der Schreibstil ... 269
9.9 ... Reguläre Ausdrücke: awk und sed ... 270
9.9.1 ... awk – Grundlagen und reguläre Ausdrücke ... 272
9.9.2 ... Arbeitsweise von awk ... 272
9.9.3 ... Reguläre Ausdrücke anwenden ... 273
9.9.4 ... awk – etwas detaillierter ... 276
9.9.5 ... awk und Variablen ... 279
9.9.6 ... Bedingte Anweisungen ... 281
9.9.7 ... Funktionen in awk ... 284
9.9.8 ... Builtin-Funktionen ... 285
9.9.9 ... Arrays und String-Operationen ... 288
9.9.10 ... Was noch fehlt ... 289
9.9.11 ... sed ... 289
9.9.12 ... grep ... 292
9.10 ... Ein paar Tipps zum Schluss ... 293
9.11 ... Weitere Fähigkeiten der Shell ... 294
9.12 ... Zusammenfassung ... 294
10 ... Der vi-Editor ... 295
10.1 ... vi ... 295
10.1.1 ... Den vi starten ... 295
10.1.2 ... Kommando- und Eingabemodus ... 296
10.1.3 ... Dateien speichern ... 297
10.1.4 ... Arbeiten mit dem Eingabemodus ... 297
10.1.5 ... Navigation ... 298
10.1.6 ... Löschen von Textstellen ... 298
10.1.7 ... Textbereiche ersetzen ... 299
10.1.8 ... Kopieren von Textbereichen ... 300
10.1.9 ... Shiften ... 300
10.1.10 ... Die Suchfunktion ... 301
10.1.11 ... Konfiguration ... 301
10.2 ... vim ... 302
10.2.1 ... gvim ... 302
10.3 ... Zusammenfassung ... 303
11 ... Einführung in Netzwerke ... 305
11.1 ... Etwas Theorie ... 305
11.1.1 ... TCP/IP ... 305
11.1.2 ... Ihr Heimnetzwerk ... 307
11.2 ... Konfiguration einer Netzwerkschnittstelle ... 309
11.2.1 ... Konfiguration von Netzwerkkarten mit ifconfig ... 309
11.2.2 ... DHCP ... 313
11.3 ... Routing ... 314
11.3.1 ... Was ist Routing? ... 314
11.3.2 ... route ... 315
11.3.3 ... iproute2 ... 316
11.4 ... Netzwerke benutzerfreundlich – DNS ... 317
11.4.1 ... DNS ... 317
11.4.2 ... DNS und Linux ... 318
11.4.3 ... Windows und die Namensauflösung ... 320
11.5 ... Mit Linux ins Internet ... 321
11.5.1 ... Einwahl mit DSL ... 322
11.6 ... Firewalling und NAT ... 324
11.6.1 ... Network Address Translation ... 324
11.6.2 ... Firewalling mit iptables ... 325
11.6.3 ... Firewalling mit dem TCP-Wrapper ... 328
11.7 ... Nützliche Netzwerktools ... 331
11.7.1 ... ping ... 331
11.7.2 ... netstat ... 332
11.7.3 ... nmap ... 334
11.7.4 ... tcpdump ... 336
11.8 ... Zusammenfassung ... 337
12 ... Serverdienste ... 339
12.1 ... Grundlegende Konzepte ... 339
12.1.1 ... Peer-to-Peer-Netzwerke ... 339
12.1.2 ... Das Client-Server-Prinzip ... 340
12.1.3 ... Und das Ganze mit TCP/IP ... 341
12.2 ... inetd ... 342
12.2.1 ... Die /etc/inetd.conf ... 343
12.2.2 ... TCP-Wrapper ... 344
12.2.3 ... update-inetd ... 344
12.3 ... Standarddienste ... 345
12.3.1 ... finger ... 346
12.3.2 ... telnet ... 346
12.3.3 ... Die r-Tools ... 347
12.3.4 ... Weitere kleine Server ... 348
12.4 ... Secure Shell ... 348
12.4.1 ... Das SSH-Protokoll ... 349
12.4.2 ... Secure Shell nutzen ... 351
12.4.3 ... Der Secure-Shell-Server ... 355
12.5 ... Das World Wide Web ... 356
12.5.1 ... Das HTTP-Protokoll ... 356
12.5.2 ... Einrichten eines Apache-Webservers ... 359
12.5.3 ... Den Apache verwalten ... 363
12.6 ... Samba ... 364
12.6.1 ... Windows-Freigaben mounten ... 364
12.6.2 ... Dateien freigeben ... 365
12.7 ... Dateien tauschen mit FTP ... 365
12.7.1 ... Das FTP-Protokoll ... 366
12.7.2 ... FTP nutzen ... 367
12.7.3 ... Einen Server konfigurieren ... 370
12.8 ... E-Mail unter Linux ... 371
12.8.1 ... Grundlegende Begriffe ... 371
12.8.2 ... fetchmail ... 372
12.8.3 ... procmail ... 374
12.8.4 ... MTAs ... 375
12.9 ... Das Usenet ... 376
12.9.1 ... Newsgroups ... 376
12.9.2 ... Clients ... 377
12.9.3 ... Server ... 378
12.10 ... Zusammenfassung ... 378
13 ... Speichermedien unter Linux ... 379
13.1 ... Neue Festplatten integrieren ... 379
13.2 ... Eine Datei als Dateisystem ... 380
13.2.1 ... Loop-Device ... 380
13.2.2 ... Und das Ganze mit dem RAM ... 382
13.3 ... CDs brennen ... 383
13.3.1 ... ISO-Dateien erzeugen ... 383
13.3.2 ... cdrecord ... 384
13.3.3 ... Die benutzerfreundliche Variante: k3b ... 384
13.4 ... USB-Sticks und Co. ... 385
13.4.1 ... Das Device ansprechen ... 385
13.5 ... SoftRAID und LVM ... 386
13.6 ... Zusammenfassung ... 386
14 ... Multimedia und Spiele unter Linux ... 387
14.1 ... Ein wichtiger Hinweis vorweg ... 387
14.2 ... Audio-Programme ... 388
14.2.1 ... Rhythmbox ... 388
14.2.2 ... Amarok ... 389
14.2.3 ... Audacious ... 389
14.2.4 ... SoX ... 390
14.2.5 ... Text-to-Speech ... 390
14.3 ... Videos und DVDs ... 390
14.3.1 ... DVDs, DivX und Co. ... 390
14.3.2 ... MPlayer ... 392
14.3.3 ... XINE ... 394
14.3.4 ... vlc ... 394
14.4 ... Webcams und Webcam-Software ... 395
14.5 ... CUPS – Common UNIX Printing System ... 396
14.5.1 ... Exkurs: Das BSD-Printing-System ... 397
14.5.2 ... CUPS versus lpd ... 397
14.5.3 ... CUPS-Installation ... 398
14.5.4 ... CUPS-Konfiguration ... 398
14.5.5 ... Den Drucker benutzen ... 400
14.6 ... Freie Spiele für Linux ... 400
14.6.1 ... Vegastrike ... 400
14.6.2 ... Wormux ... 400
14.6.3 ... Open Mortal ... 400
14.6.4 ... freeciv ... 401
14.6.5 ... SuperTux ... 401
14.6.6 ... PlanetPenguin Racer/TuxRacer ... 401
14.6.7 ... Sauerbraten ... 401
14.6.8 ... Brutal Chess ... 402
14.6.9 ... Yo Frankie! ... 402
14.6.10 ... Boson ... 402
14.6.11 ... FlightGear ... 402
14.6.12 ... Tremulous ... 403
14.6.13 ... FooBillard ... 403
14.6.14 ... Weitere Spiele ... ... 403
14.7 ... Zusammenfassung ... 404
... Anhang ... 405
A ... Quellcode ... 407
A.1 ... Samba-Konfiguration ... 407
A.2 ... ProFTPd-Konfiguration ... 410
B ... Die Autoren ... 413
... Index ... 415

»Wer nun einmal den Blick aus dem Windows-Fenster wagen möchte, dem kann das Buch nur ans Herz gelegt werden. Wendzel und Plötner erklären von Grund auf, wie mit Linux gearbeitet werden kann. Verständlich, praxisnah und durchaus unterhaltsam.« media-mania.de, 12/2012

»Das Buch zieht den Leser gleich mit der atemberaubenden Geschichte und Entwicklung von UNIX- und Linux-Systemen in den Bann, wobei die Autoren aber nicht den roten Faden aus den Augen verlieren: dem Einsteiger eine gewisse Faszination zu vermitteln ohne ihn gleich mit Details zu verwirren. An vielen Stellen ist den beiden Autoren dies auch gut gelungen, allerdings ist die Lernkurve gelegentlich etwas steiler. Das Lesen des Buches macht durchweg Spaß und animiert daher zum Ausprobieren.« freiesMagazin, 12/2012