FreeBSD

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FreeBSD

FreeBSD ist ein Open-Source-Betriebssystem aus der BSD-Familie und gehört damit zu den Unix-Derivaten.

Eigenschaften

Bei der Entwicklung von FreeBSD konzentrierte man sich am Anfang hauptsächlich auf die x86-Architektur. Seit Version 4.0 lief FreeBSD jedoch auch auf Alpha-Prozessoren und auf den in Japan verbreiteten PC98. Mit der Version 5.0 wurden zusätzlich die Architekturen AMD64, IA-64 sowie SPARC64 unterstützt. Seit Version 6.0 gibt es auch eine experimentelle Version für PowerPC-Prozessoren.

Die Protokollfamilie TCP/IP ist eine BSD-Entwicklung und so liegen FreeBSDs Stärken natürlich im Netzwerkbereich. Mit der IPv6-Implementierung des KAME-Projekts waren die BSDs unter den ersten Betriebssystemen mit IPv6- und IPSec-Unterstützung. FreeBSD unterstützt Netzwerkprotokolle auf verschiedensten Ebenen, zum Beispiel 802.1q VLANs, PPP, L2TP. FreeBSD unterstützt verschiedenste Netzwerkhardware (Gigabit Ethernet, WLAN, ATM, ISDN, FDDI) und stellt drei verschiedene Paketfilter-Implementierungen zur Verfügung, das auch für proprietäre Unixe verfügbare „IPFilter“, die Eigenentwicklung „ipfw“ und den OpenBSD-Paketfilter „pf“. Mit „dummynet“ steht ein leistungsfähiger Trafficshaper zur Verfügung.

FreeBSD unterstützt einen Großteil der gängigen PC-Hardware: USB 2.0, Bluetooth, PCMCIA, SCSI- und S-ATA-RAID-Controller. Allerdings werden – ähnlich wie bei Linux – die wenigsten Treiber vom Hardwarehersteller bereitgestellt, sondern von den FreeBSD-Entwicklern selbst geschrieben. Für Netzwerkkarten gibt es jedoch seit Version 5.3 eine Implementierung der Windows-NDIS-Schnittstelle („NDISulator“, „Project Evil“), über die Windowstreiber verwendet werden können (zum Beispiel für Intels Centrino).

Neben den „Basissystem“ genannten Standard-Unixprogrammen stehen über ein Softwarepaketmanagementsystem, die so genannten „ports“, über 14.600 Drittanbieter-Programme zur Verfügung. Hier finden sich die meisten Open-Source-Programme, wie zum Beispiel Apache, PostgreSQL, MySQL, Samba, KDE, GNOME, Mozilla, WINE und OpenOffice.org sowie einige proprietäre Programme.

Proprietäre Linux Binärprogramme (z. B. Oracle, Mathematica) können über den so genannten „Linuxulator“ ausgeführt werden. Dies ist ein Wrapper, der Linux-Syscalls auf FreeBSD-Syscalls abbildet. Für das SCO-IBCS-Format existiert ein ähnlicher Emulator.

Verbreitung

FreeBSD gilt als robust und stabil und ist deshalb vor allem bei Internet-Providern beliebt. Unter anderem setzt Yahoo! FreeBSD auf ihren Webservern ein.

Spuren von FreeBSD finden sich auch in verschiedenen proprietären Betriebssystemen, was auf das verwendete Lizenzmodell zurückzuführen ist. Große Teile von Apples Betriebssystem Mac OS X, dessen Kernkomponente Darwin im Quellcode für PPC und i386 verfügbar ist, basieren auf FreeBSD. Das JunOS der Juniper-Router und VxWorksVxWorks 6 Product Note: http://www.windriver.com/products/product-notes/vxworks6-product-note.pdf Seite 4 basieren ebenfalls auf FreeBSD.

Weitere BSD-Betriebssysteme sind NetBSD, OpenBSD und DragonFly BSD. Zwischen den BSD-Betriebssystemen findet aufgrund der freien Lizenz und der durch die gemeinsame Herkunft vorhandenen Ähnlichkeit ein reger Quellcodeaustausch statt.

Geschichte

FreeBSD war als Weiterentwicklung von 386BSD geplant, nachdem dieses nicht mehr weiterentwickelt wurde. Die Ursprünge von FreeBSD liegen in einer patch-Sammlung (ein sogenanntes Patchkit) für 386BSD, die 1992/1993 in loser, mittels FTP vertriebener Form existierte. Während in der ersten Hälfte des Jahres 1993 ein Teil der Patchkit-Autoren (und andere) NetBSD gründeten, gründeten die im wesentlichen letzten offiziellen Verantwortlichen des Patchkits Jordan K. Hubbard, Nate Williams, Rod Grimes und David Greenman FreeBSD. Die Entwicklung mittels eines CVS-Archivs begann im Juli 1993 basierend auf den Quelltexten von 386BSD, 4.3BSD-Lite (Net/2) und dem dazu existierenden Patchkit. Im November 1993 erschien die erste Version FreeBSD 1.0.

Als Folge des Vergleichs im Urheberrechtsstreit zwischen Novell und der UCB wurden große Teile des Net/2-Quellcodes Novell zugesprochen. Dieser musste deshalb auch aus FreeBSD entfernt werden. Das im November 1994 erschienene FreeBSD 2.0 basierte deshalb auf den Quelltexten von 4.4BSD-Lite.

1998 erschien Version 3.0. Version 4.0 erschien im März 2000. 2003 erschien Version 5.0. Am 9. Mai 2005 wurde 5.4 die aktuelle Version der 5.x-Linie veröffentlicht. Außer den zusätzlich unterstützten Architekturen wurden in FreeBSD 5.x folgende neue Funktionen implementiert:

Verbesserte SMP-Unterstützung, Kernel Scheduled Entities, eine neue Multithreading-Implementation, optimiert für SMP-Systeme
Mandatory Access Control policies (MAC), ein System zur Unterstützung von komplexeren Benutzerberechtigungen
ein neues Disk-I/O-System (GEOM), das unter anderem Dateisystemverschlüsselung beherrscht (GBDE)
Das FFS-Dateisystem unterstützt den Dateisystemcheck im Hintergrund und das Erzeugen von Dateisystem-Schnappschüssen
Unterstützung von ACPI, Bluetooth und Cardbus-Hardware
Unterstützung von 802.11a/b/g-WLAN-Karten

Allerdings waren die SMP-Neuerungen der Version 5.x umstritten. Matt Dillon startete den auf Version 4.x aufsetzenden Fork DragonFly BSD.

Am 3. November 2005 wurde die Version 6.0 veröffentlicht. Die wichtigsten Neuerungen von FreeBSD 6.0 sind:

Verbesserung der WLAN-Unterstützung. Es wird jetzt auch WPA unterstützt
Eine experimentelle Version für powerpc
Eine SMP-fähige VFS-Schicht
Neue Bridge Implementation mit Unterstützung des 802.1D Spanning Tree Protocol
aktuelle Versionen von KDE, GNOME und X.org
jede Menge Bugfixes

Entwicklungsmodell

FreeBSD ist unter der BSD-Lizenz frei und kostenlos verfügbar und wird von über 350 Entwicklern aus der ganzen Welt und unzähligen Benutzern kontinuierlich weiterentwickelt.

Die Entwickler des FreeBSD-Projektes pflegen einen Quelltextbaum, welcher das vollständige System umfasst:

Kernel: implementiert die APIs und Datenstrukturen des Betriebssystems, sowie die Gerätetreiber
Userland: alle wichtigen Programme, vom Texteditor bis zum Compiler
Ports: die nach FreeBSD portierten Anwendungen von Drittherstellern

Dieser Quelltextbaum wird mit Hilfe des CVS-Systems verwaltet. Das System ist daher sehr homogen, da alle Systembestandteile von einer Entwicklergruppe gepflegt werden.

Bei FreeBSD spielt die Verfügbarkeit des Quelltexts auch praktisch eine große Rolle: viele Anwender halten einen lokalen Quelltextbaum vor und synchronisieren ihn regelmäßig per CVSup-System über das Netz mit einem zentralen Quelltextarchiv (Repository). Daraus kann man dann entweder nur den Kernel aktuell neu bauen oder nur die Ports oder das ganze System. Das dauert zwar ein wenig länger, als ein Binärpaket zu installieren, dafür passen hinterher alle Systemkomponenten perfekt zusammen. Im CVS-Repository kann man in den alten Versionen der Quelltexte und den Anmerkungen der Entwickler recherchieren, und somit sehr gut Einsicht in den Aufbau und die Funktionsweise des Systems gewinnen.

Die Entwicklung des FreeBSD Kernels und Userlands läuft in mehreren Zweigen parallel ab:

CURRENT, in dem neue Features entwickelt und getestet werden und nur für Entwickler oder fortgeschrittene Anwender geeignet ist. (cvs-tag: CURRENT, HEAD oder .)
STABLE, der als genügend getestete Software aus dem CURRENT-Zweig hervorgegangen ist und von dem etwa alle 4-6 Monate neue Versionen veröffentlich werden.
RELEASE sind Schnappschüsse des jeweiligen STABLE-Branches. Bei RELEASEs werden keine Änderungen mehr vorgenommen, und nur noch Securityfixes werden gemergt.

Der Wartungszeitraum beträgt je nach Release und Priorität zwischen 6 und 24 Monaten.

Weblinks dazu:

http://www.freebsd.org/releng/
http://www.freebsd.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/handbook/cvs-tags.html,
http://www.freebsd.org/doc/en_US.ISO8859-1/books/dev-model/ (alle englisch)
http://www.freebsd.org/security/

Die FreeBSD-Ports umfassen rund 15.000 Programme und sind von Kernel und Userland unabhängig.

Die Kommunikation zwischen Entwicklern untereinander und mit Benutzern findet wie bei vielen Open-Source-Projekten hauptsächlich über das Internet statt (Mailinglisten, Newsgroups, IRC). Zusätzlich gibt es in verschiedenen Teilen der Welt so genannte BSDcons, bei denen Entwickler und interessierte Benutzer neue Projekte vorstellen und diskutieren.

Koordiniert wird die Entwicklung vom Core Team, das alle zwei Jahre von den aktiven Entwicklern mit CVS-Zugriff gewählt wird. Weitere Gruppen sind für spezielle Aufgaben zuständig, so gibt es zum Beispiel Release Engineering Teams, die die Veröffentlichung von neuen Versionen koordinieren und ein Security Team, das für die schnelle Behebung und Veröffentlichung von Sicherheitslücken zuständig ist.

Die Benutzer sind bei FreeBSD ähnlich wie bei Linux häufig in Usergroups organisiert.

Maskottchen, Logo

Hauptartikel: BSD-Daemon

BSD-daemon-rendering.png

Der BSD-Daemon ist das Maskottchen von BSD-Unix. Er wird oft Beastie genannt, obwohl ihn der Träger des Copyrights für namenlos erklärt.

Im Februar 2005 riefen die Entwickler des FreeBSD-Projektes dazu auf ein Logo für FreeBSD zu entwerfen. Ende Juni 2005 wurden anschließend die Vorschläge verschiedener Grafiker entgegen genommen und Ende September 2005 wurde das neue Logo ausgewählt. Zum Schluss standen sieben Einsendungen in der engeren Wahl. Gewonnen hat das Design von Anton K. Gural.

Es gab wie bei NetBSD verschiedene Erwägungen, das traditionelle Maskottchen nicht weiter als Logo zu verwenden. Der Dämon „Beastie“ bleibt das Maskottchen des Projektes. Das neue Logo ist eine Anspielung auf den Kopf des Dämons mit seinen Hörnern.

FreeBSD-Derivate

BSDeviant – eine Mini-Live-CD
Darwin – Mach-Kernel und FreeBSD-Userland, Basis für Mac OS X
DesktopBSD – ein Desktop-FreeBSD
DragonFly BSD
Firefly BSD
FreeNAS - für Network Attached Storage (NAS) konzipiert
FreeSBIE – eine Live-CD-Version von FreeBSD
Frenzy – eine Live-CD
Gentoo FreeBSD – FreeBSD mit Design-Prinzipien von Gentoo (Portage, Runlevel, etc.)
GNU/kFreeBSD
m0n0wall – eine Firewall-Distribution
PC-BSD – ein Desktop-FreeBSD
pfSense – eine Firewall/Router-Distribution
PicoBSD – eine Disketten-Version von FreeBSD
TrustedBSD (keine eigenständige Betriebssystemdistribution, sondern eine Erweiterung mit dem Hauptgewicht auf Sicherheitseigenschaften)

Literatur

Marshall Kirk McKusick und George V. Neville-Neil: The Design and Implementation of the FreeBSD Operating System. Addison-Wesley, 2004, ISBN 0-201-70245-2 (Beschreibung des Betriebssystems auf akademischen Niveau)
Greg Lehey: The Complete FreeBSD. 4th Edition, O'Reilly, 2003, ISBN 0-596-00516-4 (Installation, Konfiguration und Gebrauch des FreeBSD-Systems)
Harald Zisler: FreeBSD. Franzis, Juli 2006, ISBN 3772365388
Michael Lucas: Absolute BSD. The Ultimate Guide to FreeBSD.. No Starch Press, August 2002, ISBN 1886411743
Michael Urban, Brian Tiemann: FreeBSD 6 Unleashed. Sams, Juli 2006, ISBN 0672328755
Michael Lucas: FreeBSD de Luxe. Unix-Serveradministration.. Mitp-Verlag, Oktober 2003, ISBN 3826613430

Weblinks

Quellen

Betriebssystem | Freie Software | Unix | Posix | BSD

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