Benutzer:Ruscsi/MS-DOS
MS-DOS, kurz für Microsoft - Disk Operating System (zu deutsch Disketten-Betriebssystem), ist das erste Betriebssystem aus dem Hause Microsoft. Es wurde ursprünglich für den ersten Personal-Computer von IBM, den IBM PC entwickelt und auch zusammen mit diesem ausgeliefert. Es entwickelte sich schnell zum weltweit dominierenden Betriebssystem für Einzelplatzrechner und blieb dies bis Mitte der 1990er Jahre. Als Standard-Betriebssystem für PCs aus dem Hause IBM fand es auch sehr schnell Verbreitung bei dessen – zunächst meist fernöstlichen – Nachbauten. Für derartige Nachbauten etablierte sich schon bald die Bezeichnung IBM-Kompabile (kurz: Kompatible).
Im Zuge der technischen Entwicklung erfuhr MS-DOS im Laufe seines Lebens immer wieder Erweiterungen und Anpassungen. Schon sehr früh lernte MS-DOS mit Festplatten umzugehen, nach und nach wurden neue Disketten-Formate hinzugefügt und selbst CD-ROM-Laufwerke fanden Berücksichtigung. Auch der Lieferumfang des Betriebssystems wurde über die Jahre erweitert, beispielsweise um eine rudimentäre graphische Benutzeroberfläche namens DOS-Shell, ein Defragmentierungsprogramm, einen richtigen Editor (der das veraltete Programm edlin ersetzte), einen BASIC-Interpreter, später sogar um einen BASIC-Compiler und nicht zuletzt um Software zur Komprimierung des Dateisystems.
Nichtsdestotrotz überwandt MS-DOS nie eine Reihe von Einschränkungen, die ihm durch die Wahl des ersten Prozessors für den IBM-PC, den Intel 8088 auferlegt worden waren. Bis zuletzt lief DOS auch auf modernen PCs nur in einem Betriebsmodus, der die Kompatiblität zu diesem Prozessor wahrte und zum Inbegriff der Rückständigkeit IBM-kompatibler PCs werden sollte: dem Real-Mode. Die Einschränkungen, die der Real-Mode Anwendungsprogrammierern auferlegten, waren derart gravierend, dass MS-DOS von Kritikern bereits Mitte der 1980er Jahre als Relikt aus der Steinzeit der Informationstechnik bezeichnet wurde. So wusste MS-DOS schon die Fähigkeiten des Prozessors des 1984 erschienenen IBM AT nicht voll auszunutzen. Noch eklatanter wurde dieser Mangel bei PCs mit 386-, 486- und gar mit Pentium-CPU. Großer Beliebtheit erfreute sich zu dieser Zeit der Vergleich zu einem Supertanker mit Außenbordmotor. Das Betriebssystem OS/2, das all diese Einschränkung überwinden sollte, etablierte sich aber nie, und so bliebt MS-DOS bis weit in der 1990er Jahre das am weitesten verbreitete Betriebssystem der Welt.
Auch Windows in den Versionen 1.0 bis 3.11 setzte noch vollkommen auf DOS auf. Zu dieser Zeit waren beides – DOS und Windows – noch eigenständige Produkte. Mit Windows 95 vereinigte Microsoft Ende 1995 beide zu einem Betriebssystem, dessen Kern aber nach wie vor auf DOS basierte. Gleiches galt für die Nachfolger Windows 98 und Windows ME. Dabei hatte Microsoft bereits 1992 mit Windows NT ein Betriebssystem vorgestellt, das mit der DOS-Vergangenheit aller bisherigen Versionen von Windows brach. Aber erst zehn Jahre später sollte das erste Consumer-Betriebssystem auf Basis von Windows NT auf den Markt kommen: Windows XP. Alle heute von Microsoft unterstützten Betriebssysteme, wie Windows 2000, Windows XP, deren Server-Varianten und sonstigen Abkömmlinge basieren auf dem Kern von Windows NT und nicht mehr auf DOS.
Heute werden MS-DOS und sein Konkurrent DR-DOS (das spätere OpenDOS bzw. Novell-DOS) nur noch vereinzelt eingesetzt; meist für Startmedien (Boot-Disketten) und für Steuerungsanwendungen. Sein Dateisystem FAT hingegen erfreut sich immernoch großer Beliebtheit. Insbesondere auf mobilen Datenträgern wie Disketten, USB-Sticks, MP3-Playern und Speicherkarten (beispielsweise für den Einsatz in Digitalkammeras) sind die Varianten FAT-16 und FAT-32 – bei Datenträgern mit geringer Speicherkapazität auch noch FAT-12 – kaum wegzudenken. Auch für den Datenaustausch zwischen Microsoft-Betriebssystemen auf der einen Seite, BeOS, Linux und vielen anderen Betriebssystemen auf der anderen wurde und wird FAT gerne verwendet. Einer der Hauptvorteile von FAT ist, dass es sehr verbreitet, einfach aufgebaut und hervorragend dokumentiert ist. Auch läßt sich beispielsweise Windows XP bis heute vollständig auf einem FAT-Dateisystem installieren, auch wenn dieses Dateisystem den Fähigkeiten dieses Betriebssystems heute kaum mehr gerecht werden kann.
Entwicklungsgeschichte
MS-DOS wurde 1980 ursprünglich unter dem Name QDOS (Kurzform für Quick and Dirty Operating System, zu deutsch schnell und nicht ganz sauber programmiertes Betriebssystem) von Tim Paterson bei der Firma Seattle Computer Products entwickelt und schließlich Ende Juli 1981 an Microsoft verkauft. MS-DOS setzte sich gegen das damalige Konkurrenzprodukt CP/M von Digital Research durch. Ein Grund dafür war wahrscheinlich, dass es mit nur 40 US-$ wesentlich günstiger angeboten wurde als CP/M-86, für das immerhin 180 US-$ zu zahlen waren. Entgegen der landläufigen Meinung bot IBM seinen ersten PC nämlich durchaus mit beiden Betriebssystemen an. Hätte sich Digital Research schon im Vorfeld vertraglich zur Lieferung des Betriebssystems für den damals noch in Entwicklung befindlichen IBM-PC verpflichtet – wie Microsoft dies tat – wäre Microsoft vermultich nie mit IBM ins Geschäft gekommen und die EDV-Geschichte hätte einen vollkommen anderen Verlauf genommen. Die Umstände, unter denen der Vertrag zwischen IBM und Digital Research nicht zustande kam, sind bis heute Gegenstand von Spekulation, Gerüchten und Legenden. Ein Gerücht besagt, dass der Geschäftsführer von Digital Research, Gary Kildall beim Segelfliegen war, als die IBM-Vertreter ihn besuchen kamen. Da aber in bestimmten Kreisen durchaus bekannt war, dass die geschäftlichen Angelegenheiten der Firma eigentlich von seiner Frau Dorothy geregelt wurden, ist diese Version der Geschichte wahrscheinlich nicht zutreffend oder zumindest nur ein Teil der Wahrheit. Als wahrscheinlicher gilt die Version, dass Dorothy Kildall nicht bereit war, eine Standard-Verschwiegenheitserklärung zu unterschreiben, wie es die IBM-Vertreter von ihr verlangten.
Das Betriebssystem-API der ersten Version von MS-DOS war dem von CP/M so ähnlich, dass Programme, die vormals unter CP/M liefen, sehr schnell auch für MS-DOS verfügbar waren. Viele Software-Hersteller entwickelten ihre Programme in der Frühzeit des IBM-PC durchaus für beide Betriebssysteme und tatsächlich sah es zeitweise so aus, als könne Digital Research das Ruder nochmal herumreissen. Im Laufe des Jahres 1982 zeichnete sich aber immer deutlicher ab, dass Microsoft das Rennen machen würde und von da an konzentrierten viele Hersteller ihre ganze Energie auf ihre Produktlinie für MS-DOS. Ein Grund dafür war vermutlich auch, dass Microsoft MS-DOS auch an fernöstliche Hersteller von IBM-PC-Klonen lizensierte.
Inspiriert durch die Entwicklung und Beschäftigung mit dem hauseigenen Unix-Derivat Xenix, flossen in die zweite Version von DOS nun auch Konzepte aus UNIX ein. Ziel der zweiten Version war unter anderem die Unterstützung von Festplatten, wie eine für den neuen IBM-PC-XT angekündigt war. Die Kapazitäten von Festplatten waren für damalige Verhältnisse enorm und da das FAT-Dateisystem von DOS bis zu diesem Zeitpunkt lediglich ein Verzeichnis pro Datenträger kannte, erweiterte man es um die Fähigkeit zum Anlegen von Unterverzeichnissen. Diese Fähigkeit sollte es dem Anwender erleichtern, den Überblick zu behalten und Anwendungsprogramme sauber voneinander getrennt auf dem Datenträger zu installieren. Und so bekam auch DOS – inspiriert durch Unix – ein hierarchisches Dateisystem. Weiterhin wurde eine Möglichkeit geschaffen, es den Herstellern von Klon-PCs und Zubehör über Gerätetreiber zu ermöglichen, ohne große Änderungen am Kern von MS-DOS auch Hardware zu unterstützen, die nicht kompatibel zum Original von IBM war.
Die dritte Version – angekündigt für den IBM AT – enthielt u.a. Erweiterungen, um über ein Netzwerk Daten von entfernten Rechnern nutzen zu können (Lan-Manager) und Unterstützung für neue Diskettenformate und Disketten mit höheren Kapazitäten.
Bei der vierten Version wurde im Wesentlichen die Begrenzung der Festplatten-Kapazität auf mehr als 32MB pro logischem Laufwerk erweitert. Daneben wurden hier erstmals 3,5 Zoll-Diskettenlaufwerke vollständig unterstützt. Zur Arbeitserleichterung wurde die DOSSHELL als graphische Oberfläche eingeführt.
Mit der fünften Version versuchte man den knappen Hauptspeicher, der architekturbedingt auf 640kB begrenzt war, durch die Einführung von HMA (High Memory Area) und UMA (Upper Memory Area) etwas zu erweitern. Ab dieser Version wurde EMS und XMS-Speicher für Prozessoren ab dem i386 direkt unterstützt. Auch die maximale Größe von logischen Laufwerken wurde auf 2GB erhöht. Ansonsten enthielt die Version hauptsächlich Erleichterungen bei der Benutzerführung. Dazu gehörten u. a. eine erweiterte DOS-Shell, ein neuer Editor und eine Online-Hilfe.
In der sechsten Version wurden neben diversen Detailverbesserungen der bestehenden Konzepte und dem Hinzufügen verschiedener Fremdprodukte keine wesentlichen Veränderungen mehr vorgenommen. Erwähnenswert ist höchstens noch DoubleSpace (später DriveSpace) mit dem es möglich wurde, Daten ohne zusätzliche Maßnahmen komprimiert auf der Festplatte zu speichern und damit bis zu 50 Prozent Speicher zu sparen.
Tabellarischer "Lebenslauf"
| Version | Ausgabedatum | Funktionen |
| Q-DOS 0.1 | August 1980 | erste Version für eine S100-Steckkarte mit 8086-Prozessor von Seattle Computer Products; kennt bereits FAT |
| Q-DOS 0.2 | August 1980 | identisch zur Version 0.1, aber jetzt mit dem "provisorischen" Zeileneditor edlin, der eigentlich nur als Übergangslösung gedacht war |
| 86-DOS 0.3 | Dezember 1980 | Umbenennung in 86-DOS; erste von MS lizensierte Version |
| 86-DOS 1.0 | April 1981 | diese Version war MS-DOS 1.0 schon sehr ähnlich |
| 86-DOS 1.14 | Juli 1981 | MS kauft für 50000 US-$ alle Rechte an 86-DOS |
| DOS 1.0 | 12. August 1981 | für den ersten IBM PC; einseitige 160 KB-Disketten |
| DOS 1.1 | Mai 1982 | doppelseitige Disketten mit 360 KB; kleine Fehlerbereinigung |
| DOS 1.25 | 1982 | erste Version für alle IBM-kompatiblen PC; Unterverzeichnisse |
| DOS 2.0 | März 1983 | Version für PC XT mit Festplatte (10 MB); in weiten Teilen neu geschrieben; Unterverzeichnisse; ladbare Gerätetreiber |
| DOS 2.1 | Oktober 1983 | Version für IBM PC junior und tragbaren PC; internationale Zeichensatz-Varianten |
| DOS 3.0 | August 1984 | Version für PC AT; HD-Disketten mit 1,2 MB; größere Festplatten (20 MB) |
| DOS 3.1 | März 1985 | erste Netzwerkunterstützung; Speichernutzung oberhalb 640 KB |
| DOS 3.2 | Dezember 1985 | Disketten mit 3½-Zoll-Laufwerken mit 720 KByte |
| DOS 3.3 | April 1987 | PS/2-Unterstützung; 1,44 MB 3,5" Disketten; Batch-Dateien |
| DOS 4.0 | Juli 1988 | erste MS-DOS-Shell; EMS-Speicher-Unterstützung; Festplattenpartitionen mit mehr als 32 MB |
| DOS 4.01 | November 1988 | Fehlerbereinigte Version |
| DR-DOS 3.41 | Juli 1989 | erste erfolgreiche Konkurrenz zu MS-DOS; erweiterte Speichernutzung; Passwortschutz |
| DR-DOS 5.0 | Juni 1990 | XMS-, EMS-, HMA-Speichermanagement (DOS-Extender); Protected Mode; Festplattenbeschleunigung; serielle Rechnerkopplung |
| MS-DOS 5.0 | Juni 1991 | Verbessertes Speichermanagement (XMS-DOS-Extender); Taskswitching; Online-Hilfe; Texteditor; verbesserte MS-DOS Shell |
| DR-DOS 6.0 | August 1991 | Online-Datenträgerkomprimierung |
| MS-DOS 6.0 | März 1993 | Virenschutz; Rücklöschungen; Festplatten-Defragmentierung; automatisierte Speicheroptimierung; Backup; serielle Datenübertragung; Boot-Menü für unterschiedliche Systemkonfigurationen; CD-ROM-Laufwerke |
| DOS 6.10 | ... | Online-Datenkomprimierung |
| DOS 6.20 | ... | Verbesserte Online Datenträgerkomprimierung; automatische Korrektur von Datenträgerfehlern; |
| DOS 6.21 | ... | Online Datenträgerkomprimierung wg. Urheberrechten entfernt |
| DOS 6.22 | 1994 | letzte echte Version; Festplattenoptimierung; , andere Online-Datenträgerkompression |
| DOS 7.0 | September 1995 | DOS ist nur noch ein WINDOWS 95-Unterbau und kein selbständiges zu erwerbendes Betriebssystem mehr; lange Dateinamen |
| DOS 7.10 | 1996 | ab Win95B mit neuem Dateisystem FAT32 |
| DOS 8.0 | Ende1999 | Teil von Windows ME |
Probleme von MS-DOS
Bei der Einführung neuer Intel-Prozessoren wurde von Intel immer darauf geachtet, dass die Prozessoren ihre Arbeit in einem Modus verrichten, der sich kompatibel zu einem 8088-/8086-Prozessor verhält. Dieser Modus wird Realmode genannt und ist auch noch bei aktuellen Pentium-4 Prozessoren enthalten.
Im Realmode kann maximal 1MB des Arbeitsspeichers verwendet werden. Durch die Aufteilung des Arbeitsspeichers in Speicher für das Betriebssystem und Speicher für Hardwarekomponenten sowie das BIOS, steht MS-DOS und den unter MS-DOS laufenden Applikationen ein maximaler Hauptspeicher von 640kB zur Verfügung. Diese Beschränkung des Arbeitsspeichers wurde im Laufe der Zeit immer mehr zu einer problematischen Hürde, die mittels eines aufwändigen Speichermanagements, beginnend mit der Version 5, teilweise aufgehoben wurde.
Die 1MB-Grenze im Realmode ist seit dem 80386 jedoch nur Folge eines Standardwerts, der beim Initialisieren der CPU gesetzt wird und die Länge eines Segments bestimmt (64 KB). Die Länge ist nachträglich auch für den Realmode auf bis zu 4 GB erweiterbar.
Auch die Verwaltung von immer größer werdenden Festplatten führte MS-DOS immer wieder an die Grenze seiner Leistungsfähigkeit. Die maximal unterstützte Kapazität von Festplattenpartitionen musste bei jeder neuen Version des Betriebssystems erhöht werden. Problematisch war auch das für Disketten entwickelte FAT-Dateisystem (FAT12). Dieses war für Disketten mit einer anfänglichen Kapazität von 360kB entwickelt worden und war für die Verwaltung von Festplatten ungeeignet. Später wurde immer wieder die maximale Kapazität der Datenträger erhöht (FAT16) und unter Windows 95 (MS-DOS 7) lange Dateinamen unterstützt. Mit Windows 95B (MS-DOS 7.10) kam die Einführung des neuen Dateisystems FAT32 das Laufwerksgrößen bis mindestens 32GB adressieren konnte. Die strukturellen Probleme wurden allerdings bis zum Ende der MS-DOS-Ära mit MS-DOS 8.0 (Windows ME) nie ganz beseitigt. Dies führte dazu, dass MS-DOS in seiner gesamten Geschichte nie die kompletten Datenträger richtig verwenden konnte.
Weblinks
- Microsoft Deutschland
- Einführung in MS-DOS
- Start mit Batch-Programmierung - Ein kostenloses (PDF-)Heft vom KnowWare-Verlag
- DOS-History
Siehe auch
Disk Operating System (allgemein), DR-DOS, FreeDOS, PC-DOS, PTS DOS
