MS-DOS

MS-DOS ist ursprünglich für den Intel-Prozessor 8086/8088 entwickelt worden und war in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren das dominierende Betriebssystem für Einzelplatzrechner.

Heute wird MS-DOS, das immer wieder erweitert wurde (u. a. durch grafische Benutzeroberflächen), für zeitkritische Anwendungen, Startmedien (Boot-Disketten) oder für Anwendungen, die direkten Zugriff auf die Hardware erfordern, vor allem aber in Embedded Systems eingesetzt. Die inzwischen veralteten und vom Markt genommenen Windows-Versionen 1.0-3.11, 95, 98 und Me waren von DOS abhängig. Windows NT und die darauf basierenden Microsoft-Betriebssysteme bauen nicht mehr auf MS-DOS auf und können DOS-Software nicht mehr oder nur noch eingeschränkt ausführen. Hierfür kommen seitdem verstärkt Emulatoren zum Einsatz.

MS-DOS wurde ursprünglich als QDOS („Quick and Dirty Operating System“, schnell und nicht ganz sauber programmiertes Betriebssystem) von Tim Paterson bei der Firma Seattle Computer Products entwickelt und 1980 an Microsoft verkauft. MS-DOS setzte sich gegen das damalige Konkurrenzprodukt CP/M von Digital Research durch, da es durch IBM für die damals neuen „Personal Computer“ (mittlerweile ist die abgekürzte Bezeichnung „PC“ selbst im deutschen Sprachraum gebräuchlich) als Standard-Betriebssystem zum Einsatz kam.

Die erste Version von MS-DOS war sehr stark an CP/M angelehnt, sodass Programme, die vormals unter CP/M liefen, sehr schnell auch unter MS-DOS verfügbar waren. Hauptunterschied war das besser durchdachte Dateisystem namens FAT („File Allocation Table“).

In der zweiten Version integrierte Microsoft Konzepte aus Xenix, um Probleme mit den neu aufkommenden Festplatten zu umgehen. Xenix ist ein UNIX-Abkömmling von Microsoft. Die übernommenen Konzepte ermöglichten hauptsächlich ein hierarchisches Dateisystem und ein Treiberkonzept für block- und zeichenorientierte Geräte.

Die dritte Version enthielt Erweiterungen, um über ein Netzwerk Daten von entfernten Rechnern nutzen zu können (Lan-Manager).

Bei der vierten Version wurde im wesentlichen die Begrenzung der Festplatten-Kapazität auf mehr als 32 MB pro logischem Laufwerk erweitert. Daneben wurden hier erstmals 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerke vollständig unterstützt. Zur Arbeitserleichterung wurde die DOSSHELL als grafische Oberfläche eingeführt.

Mit der fünften Version versuchte man den knappen Hauptspeicher, der architekturbedingt auf 640 kB 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 2 GB erhöht. Ansonsten enthielt die Version hauptsächlich Erleichterungen bei der Benutzerführung. Dazu gehörten etwa 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 auf Kosten der Geschwindigkeit und Datensicherheit bis zu 50 Prozent Speicher zu sparen.

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 1 MB 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 640 kB zur Verfügung. Diese Beschränkung des Arbeitsspeichers wurde im Laufe der Zeit immer mehr zu einer problematischen Hürde, die mittels eines aufwendigen Speichermanagements, beginnend mit der Version 4, teilweise aufgehoben wurde.

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 360 kB 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 2 GB adressieren kann. Die strukturellen Einschränkungen wurden bis zum Ende der MS-DOS-Ära mit MS-DOS 8.0 (Windows ME) stetig erweitert, aber Grenzen nicht beseitigt. Dies führte dazu, dass MS-DOS und andere DOS zur jeweiligen Höchstgrenzen-Kompatibilität zu große Datenträger ausschließlich in Abschnitten partitioniert verwenden konnten.

Das Betriebssystem OS/2, das von IBM und Microsoft als Nachfolger von DOS konzipiert war, enthält ein integriertes DOS, das der MS-DOS Version 5 entspricht. Anwendungen erhalten dabei mehr freien Speicher zugeteilt, als es unter selbständigem DOS möglich wäre, weil das Wirtssystem OS/2 wesentliche Betriebssystemfunktionen übernimmt. Weiterhin können Anwendungen von der Multitaskingfähigkeit und erhöhten Stabilität von OS/2 profitieren. Anwendungen, die für direkte Hardware-Zugriffe programmiert sind, können jedoch unter echten Multitaskingsystemen wie OS/2, WindowsNT oder Linux systembedingt nicht oder nur sehr eingeschränkt laufen. Dies trifft vor allem auf viele DOS-basierende Spiele zu.

Unter Linux gibt es das Programm DOSEMU, welches DOS-Anwendungen als Task unter Linux ausführen kann.

Mit DOSBox ist es möglich, die CPU eines 286/386-basierten PCs im Real Mode wie auch im Protected Mode unter anderem unter Windows, BeOS, Linux, Mac OS X, MorphOS, eComStation (OS/2) und auf dem Sega Dreamcast zu emulieren.

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