Le système UNIX est multi-utilisateur et multitâche, il permet donc à un ordinateur mono ou multi-processeurs d'exécuter apparemment simultanément plusieurs programmes dans des zones protégées appartenant chacune à un utilisateur.
Seuls quelques grands constructeurs de stations de travail et de serveurs développant des dérivés d'UNIX subsistent en 2007 :
Microsoft a possédé quelque temps les droits d'une version d'UNIX qui se nommait XENIX.
La philosophie des constructeurs de stations et serveurs UNIX a été au départ de développer un système d'exploitation pour pouvoir vendre leurs machines, en y ajoutant si possible un petit « plus » pour se démarquer de la concurrence. C'était oublier que les parcs UNIX sont le plus souvent hétérogènes et que toute différence d'une machine à l'autre, même créée avec la meilleure intention du monde, menace l'interopérabilité donc constitue un risque réel de contre-productivité car contraignent les informaticiens à bricoler afin d'interconnecter les systèmes.
C'est une des raisons pour lesquelles nombre de ces constructeurs proposent désormais le système GNU/Linux avec leurs serveurs. Toutefois, si le noyau Linux est bien défini, le système Linux change sensiblement d'une distribution à l'autre, ce qui conduit à des dissemblances causant parfois des pertes de temps.
Ce problème se posait déjà jadis avec l'opposition entre UNIX System V et UNIX BSD, en particulier sur des gestions sensiblement différentes de l'impression et des signaux.
Les grands constructeurs tels que PSA, EADS, Dassault utilisent encore des stations sur Unix pour travailler sur la CAO, dans le but de garder une compatibilité avec leur ancien logiciel de conception Catia V4.
Cependant, PSA utilise de plus en plus Windows XP Pro 64 bit pour ses postes CAO.
Le noyau d'UNIX repose sur quatre concepts élémentaires : les fichiers, les processus, les IPC (communications inter-processus), et les droits d'accès :
Le fichier est l'unité élémentaire de gestion de ressources sous UNIX. Un fichier sous UNIX n'est pas typé, ce qui veut dire que le système ne connaît pas le format des données qu'il contient, et peut représenter différentes ressources telles qu'une suite de caractères stockée sur un support physique, un périphérique (disque dur, imprimante, dérouleur à bandes, mémoire, interface réseau etc.), ou même des paramètres dynamiquement reconfigurables du noyau. Un fichier est un objet référencé dans un système de fichiers avec des partitions. Cette référence contient toutes les informations nécessaires au traitement de ce fichier : propriétaire, groupe (chaque fichier étant détenu par un propriétaire faisant partie d'un ou plusieurs groupes, le propriétaire et chaque groupe possèdent des droits particuliers), droits d'accès des différentes catégories d'utilisateurs, taille, date de dernière modification, date du dernier accès, références des blocs de données sur le disque s'il représente une suite de caractères.
Le processus est l'unité élémentaire de gestion des traitements sous UNIX. Il s'agit d'une abstraction comprenant un espace d'adressage et supportant un ou plusieurs flots d'exécution de programme, les threads, chacun possédant une pile et son propre contexte d'exécution. UNIX étant un système multitâche, il permet de partager les ressources de calcul entre les threads. D'autre part il est préemptif, ce qui implique que ce partage est effectué de manière transparente pour les threads. Ce partage transparent est réalisé grâce à un ordonnanceur adapté à l'usage auquel est destiné le système. Dans un système à temps partagé, l'ordonnanceur tente de répartir les ressources de calcul de manière équitable entre les threads tout en privilégiant le temps de réponse des entrées/sorties. Dans un système temps-réel, les threads sont ordonnancés selon des contraintes temporelles qui doivent être garanties strictement (temps-réel dur) ou bien avec un certain taux d'échec (temps-réel souple).
Les communications inter-processus servent à arbitrer l'utilisation de ressources partagées entre différents processus ou threads par le biais d'objets de synchronisation tels que les sémaphores ou les mutex, à permettre le contrôle d'un processus par un autre ou bien par le noyau par le biais de signaux, et enfin à permettre à deux processus d'établir une communication : localement par le biais de pipes, de segments de mémoire partagée ou de files de messages, et de manière transparente (localement ou sur un réseau) par le biais de sockets.
Au niveau logiciel, la politique de sécurité du système UNIX est fondée sur le principe que chaque ressource admet un identificateur, un propriétaire et un ensemble de droits d'accès (en lecture, en écriture, en exécution) répartis en trois groupes : 1) les droits du propriétaire; 2) les droits du groupe auquel appartient le propriétaire; 3) les droits des autres utilisateurs. La plupart des systèmes UNIX actuels proposent un modèle plus fin, celui des listes de contrôle d'accès (ACL - Access Control List). Un utilisateur spécial appelé root possède tous les droits sur toutes les ressources. Il est en général utilisé uniquement pour des tâches d'administration. Par souci d'une meilleure sécurité, certains systèmes UNIX permettent de mieux nuancer l'acquisition de droits supplémentaires par les utilisateurs. Ainsi Linux propose-t-il les « capacités » (capabilities) et Mac OS X permet d'installer des applications et d'intervenir sur la configuration du système au moyen d'un compte administrateur distinct de root (qui est d'ailleurs désactivé par défaut), en ce qu'il ne peut modifier les fichiers fondamentaux du système.
Au niveau matériel, le contrôle d'accès aux ressources se base d'une part sur des mécanismes inhérents aux principes de fonctionnement de la mémoire virtuelle, et d'autre part sur un modèle de protection à 2 niveaux : le mode superviseur (le plus privilégié, réservé au fonctionnement du noyau) et le mode utilisateur (le moins privilégié). Ce type de contrôle d'accès est possible sur la plupart des processeurs modernes supportant un UNIX. Certains processeurs fournissent des possibilités de protection plus étendues. Ainsi les processeurs de la famille Intel ix86 comportent 4 niveaux (ou anneaux) de protection. Des systèmes d'exploitation (peu nombreux à l'heure actuelle), tels que OS/2, exploitent cette possibilité.