Was ist MS-DOS?
Das Schlagwort MS-DOS ist inzwischen fast jedem Computer-Begeisterten bekannt. Woher das Betriebssystem kommt, das zahlreiche PC-Besitzer begeistert, wissen nur wenige.
Seit zirka sieben Jahren gibt es erst MS-DOS (Microsoft-Disk-Operating-System). Damals, zur Anfangszeit der Mikrocomputergeschichte, entwickelte Tom Paterson für Seattle Computer Products das Betriebssystem QDOS für deren 8086-Prozessorkarte. QDOS (quick-and-dirty-operating-system) war, wie der Name schon sagt, ein eben mal schnell und fehlerhaft geschriebenes Betriebssystem. Aber es wurde zum Urvater eines der verbreitetsten Computer-Betriebssysteme der Welt.
Bereits Ende 1980 war eine verbesserte Version 86-DOS entwickelt. An dieser Version erwarb Microsoft die Rechte. Zu dieser Zeit suchte ein mächtiger Computergigant ein Betriebssystem für seinen in der Entwicklung stehenden Mikrocomputer: IBM. Microsoft wurde als Lieferant ausgewählt und so wurde das 86-DOS zum PC-DOS entwickelt und auf Prototypen des IBM-Personal Computer erprobt.
Inzwischen wird PC-DOS als eigenes Betriebssystem von IBM vertrieben und MS-DOS von Microsoft für IBM-kompatible Computer mit dem Prozessor 8086 und 8088 angeboten. PC-DOS und MS-DOS sind kompatibel, soweit es um die vom Benutzer aufrufbaren Systemfunktionen geht.
Ein Betriebssystem erobert die Welt
Dadurch laufen alle Programme, die für den IBM geschrieben sind und nur die bekannten Systemfunktionen benutzen, auch unter MS-DOS.
Der große Konkurrent von MS-DOS war lange Zeit das Betriebssystem CP/M. Dieses Betriebssystem war zunächst für 8-Bit-Computer mit dem Prozessor Z80 ausgelegt. Während MS-DOS 1980 noch in den Kinderschuhen stand, gab es bereits eine Menge Anwendersoftware für CP/M. Um die Anpassung von CP/M-Programmen an das neue Betriebssystem MS-DOS zu erleichtern, bauten die Entwickler das MS-DOS auf CP/M auf. Inzwischen hat sich MS-DOS weiter von CP/M entfernt und sich in Richtung Xenix, das von Microsoft entwickelte Unix-System, bewegt.
Die erste frei verfügbare MS-DOS-Version 1.0 war nur auf den Einsatz von einseitigen Diskettenlaufwerken ausgerichtet und verfügte aus diesem Grund nur über eine geringe Kapazität an Hintergrundspeicher, Der mitgelieferte Basic-Interpreter steckte allerdings noch voller Fehler. Daraufhin wurde die Version 1.05 kostenlos nachgeliefert. In dieser Version waren die bekannten Fehler des Basic-Interpreters ausgemerzt.
Wesentliche Verbesserungen brachte die Version 1.1. Das Kernprogramm unterstützte nun auch doppelseitige Diskettenlaufwerke.
Dadurch wurde die Kapazität des Hintergrundspeichers stark vergrößert. Mit der Version 2.0 tat Microsoft einen gewaltigen Schritt in Richtung eines modernen Betriebssystems. Der eingeschlagene Kurs orientierte sich dabei deutlich an den Fähigkeiten des Unix-Betriebssystems (hierarchisches Dateisystem, Xenix-kompatible Systemaufrufe, Datenumleitung, etc.).
Im Frühjahr 1983 folgte die Freigabe der MS-DOS-Version 2.1, in der alle bekannten Fehler der Version 2.0 korrigiert und landesspezifische Eigenschaften (Darstellung der Uhrzeit, des Datums, etc.) integriert waren.
Mit der Version 3.0 wurden die ersten Schritte auf ein Mehrbenutzersystem unternommen. Ebenfalls dazu kamen einige neue MS-DOS-Befehle (LABEL, ATTRIB). Die Freigabe der verbesserten Version 3.1 erfolgte im Sommer 1985.
Inzwischen steht Microsoft kurz vor der Freigabe der MS-DOS-Version 5.0. Diese Version soll alles unterstützen, was der bisherige Stand der Technik für XT/AT-Personal Computer aufgetan hat. Angefangen von Windows über Multitasking und Netzwerke bis hin zu 16-MByte-Hauptspeicher und hochauflösender Grafik des »Graphics Device Interface« (GDI) von Texas Instruments. Gespannt wartet die Fachwelt auf die Lösung von Microsoft, wie die Kompatibilität zu Vorgänger-Versionen sein wird, die zum Ablauf der »normalen« PC-Software notwendig ist, und wie trotzdem die Prozessortypen 80386 mit ihren fantastischen Fähigkeiten unterstützt werden.
Geheimnis MS-DOS-Kern
MS-DOS ist im Prinzip eine Sammlung von verschiedenen Programmen, die zum Betrieb eines Personal Computers notwendig sind. Einen Computer ohne Betriebssystem kann man zwar einschalten, aber erst durch ein Betriebssystem kommt »Leben« in die Chips. Erst mit dieser Programmsammlung wird der Computer und seine Peripherie (Laufwerk, Bildschirm, etc.) für den Anwender sinnvoll und leistungsstark verwaltet.
Jedes Anwenderprogramm, das in gutem Programmierstil programmiert ist, greift auf das Betriebssystem zu. Direkte Hardwareprogrammierung ist ein Zeichen für schlechten Programmierstil und im allgemeinen verpönt.
Das Betriebssystem MS-DOS wird vom Computer automatisch beim Einschalten von Diskette geladen. Es läßt sich in vier Aufgabenbereiche unterteilen:
- Verwaltung und Transport von Daten
- Unterstützung und Verwaltung des/der Benutzerzugriffe
- Zuteilung und Verwaltung der Hardware (Drucker, Bildschirm, etc.)
- Steuerung von Prozessen
Der Anwender entdeckt nur die Datei COMMAND.COM auf seiner DOS-Diskette. Insgesamt besteht MS-DOS aber aus den Dateien IO.SYS, MSDOS.SYS, COMMAND.COM und einem Ladeprogramm. Die Dateien IO.SYS und MSDOS.SYS sind auf der Diskette »versteckt«.
Heinzelmännchen MS-DOS
Beim normalen Anzeigen des Disketteninhaltes durch den Befehl DIR (für Directory anzeigen) werden sie nicht aufgeführt. Man sieht aber am freien Speicherplatz der Diskette, daß ganz schön viele Byte durch die versteckten Programme belegt werden.
Das Ladeprogramm, das fest in einem ROM im Computer installiert ist, sucht als erstes nach dem Einschalten des Computers diese versteckten Dateien und lädt sie in den Speicher des Computers. Dabei ist IO.SYS (Input-Output-Programm) für die Kommunikation des Computers mit allen angeschlossenen Computereinheiten verantwortlich (Drucker, Bildschirm, etc.) und MSDOS.SYS enthält den organisatorischen Teil des Betriebssystems zur Verwaltung der Dateien (Daten und Programme). Diese beiden Dateien nennt man den MS-DOS-Kern, sie bleiben bis zum Ausschalten des Computers im Speicher.
Die Datei COMMAND.COM ist der Befehlsinterpreter, Er überprüft bei jedem Befehlsaufruf (per Tastatur oder aus einer Datei heraus), ob es sich um einen zulässigen Befehl handelt. Außerdem enthält er die Programmroutinen für die internen Befehle (siehe weiter unten).
Durch das Kommando »COMMAND« wird der Befehlsinterpreter in den Hauptspeicher geladen, Dieser Vorgang läuft beim Einschalten ebenfalls automatisch ab. Man kann den Kommando-Interpreter aber auch gezielt beispielsweise aus einer Textverarbeitung heraus aufrufen. Damit kommt man automatisch in den Einschaltzustand des Computers und kann die Fähigkeiten des Befehlsinterpreters ausnutzen, während die Anwendungssoftware im Hintergrund im Dornröschenschlaf wartet, Mit dem Befehl »EXIT« springt man wieder in das Anwenderprogramm zurück und »Dornröschen« wird wieder aufgeweckt.
Das Wissen um die Aufgliederung von MS-DOS in versteckte und offene Dateien ist für das Verständnis des Betriebssystems nicht notwendig. Alle notwendigen Arbeiten und Systemkonfigurationen nimmt der Computer zunächst selbständig vor und stellt anschließend eine Reihe von Befehlen zur Verfügung, mit denen der Anwender weiterarbeiten kann. Diese Befehle unterscheidet man in interne Befehle und externe Befehle.
Interne Befehle wie beispielsweise DIR, DEL, TYPE oder COPY sind im COMMAND.COM enthalten. Sie stehen jederzeit ohne weiteren Diskettenzugriff zur Verfügung.
Externe Befehle sind als selbständige Dateien auf der MS-DOS-Diskette enthalten (beispielsweise FORMAT.COM oder MODE.COM). Wenn Sie aufgerufen werden, muß sich die entsprechende Diskette mit der Befehlsdatei im Laufwerk befinden.
Durch die Entwicklung über viele Jahre hinweg haben sich eine Menge Befehle angesammelt. Inzwischen wird MS-DOS meist auf zwei Disketten ausgeliefert: einer System-Diskette und einer Befehlsdiskette mit den externen Befehlen. Bei den neuen Befehlen einer nächstbesseren Version zwar allerdings die Kompatibilität zu Vorgängerversionen nicht gegeben. Auch von der Anwenderseite wurden zahlreiche Befehlserweiterungen dem ursprünglichen MS-DOS hinzugefügt. Das hat vor allem seinen Grund in der leichten Zugänglichkeit des Betriebssystems. Bei der Entwicklung wurde keinesfalls jede Routine geschützt, sondern ganz bewußt frei gehalten. Der Erfolg, den IBM mit dieser Methode hatte, ist jetzt am Standard-Betriebssystem MS-DOS deutlich zu sehen.
MS-DOS ist in langen Jahren gewachsen und dementsprechende Programmier-Power steckt dahinter, In den nächsten Ausgaben von Happy-Computer wird der Vorhang zu dieser Quelle an PC-Programmierung weiter gelüftet. Dabei werden wir auch die Wünsche unserer Leser berücksichtigen.
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