Betriebssysteme - geschichtlicher Verlauf von Artjom Libich
ITG Schwäbisch Hall
24.04.2006
Bei den Betriebssystemen spielten viele großartige Personen eine Rolle, abgesehen von den Pionieren der Lochkarten Zeit spielten Personen wie Steve Jobs (Apple Erfinder), Dennis Ritchie und Ken Thompson (Unix Erfinder bekamen sogar die "National Medal of Technology"), Bill Gates (Microsoft Erfinder) und Linus Torvalds (Linux Erfinder) eine sehr bedeutende Rolle.
Apple Logo
Apple Computer wurde am 1. April 1976 von Steve Jobs, Steve Wozniak (Spitzname „Woz“) und Ronald Wayne in der Garage von Jobs’ Eltern gegründet. Das Startkapital bestand aus dem Erlös von Jobs’ VW Bulli und dem Texas-Instruments-Taschenrechner von Wozniak.
Steve Paul Jobs und Stephen Gary Wozniak entwarfen die ersten Computer in Los Altos und bauten sie in der Garage zusammen. Dort produzierten sie 1976 auch den Apple I, der für 666,66 US-Dollar über die Ladentheke der Computerkette Byte Shop ging. Der Werbespruch lautete „Byte into an Apple“. Paul Tyrell, der Besitzer der Byte Shops, wollte komplette Computer mit Gehäuse, Wozniak und Jobs konnten aber nur die Platinen liefern. Das Geschäft drohte zu scheitern. Dank Jobs’ Verhandlungsgeschick kam es jedoch doch noch zustande. Anfang 1977 wurde Apple Computer in eine Gesellschaft umgewandelt und die Partnerschaft der beiden Firmengründer Steve Jobs und Steve Wozniak mit Ron Wayne aufgelöst.
Nach dem verhältnismäßig schwachen Erfolg des Apple I folgte der mit den Mitteln des Erlöses finanzierte Apple II. Dieser verkaufte sich bis 1985 knapp zwei Millionen Mal und gilt als einer der erfolgreichsten Personal-Computer seiner Zeit. Im Gegensatz zur heute bekannten Apple-Benutzeroberfläche waren der Apple I und II noch kommandozeilenorientiert, und die Portierung auf den Apple IIgs fiel der Marktausrichtung auf die Macintosh-Produktlinie zum Opfer, obgleich der Apple IIgs noch viele Jahre nach dessen Produktionsende und Verkauf bis in das Jahr 1993 bezüglich seiner Audiofähigkeiten ein leistungsfähiger PC blieb.
Apple II Logo
Mit dem Lisa (1983) und dem Macintosh (1984) führte Apple die grafische Benutzeroberfläche auf dem PC-Massenmarkt ein.
Bill Atkinson, ein ehemaliger Softwareentwickler Apples, motivierte Steve Jobs auf Drängen Jef Raskins hin, das Xerox Palo Alto Research Center (PARC) zu besuchen. Dort wurde Jobs vor allem der Prototyp eines Mesa-Entwicklungssystems gezeigt. Xerox hatte bereits mit dem ALTO (1973) und dem Star (1981) erste Rechner mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI) entwickelt. Zu dem Zeitpunkt hatte Xerox allerdings keine Verwendung mehr für diese Technologie, doch Steve Jobs war klar, dass der Bedienung eines Computers mit grafischer Benutzeroberfläche und Maus die Zukunft gehörte. Nach einer Präsentation für seine Entwickler sicherte sich Jobs von PARC die Rechte an der grundlegenden Idee des GUI, da PARC sich vor allem als Forschungszentrum verstand und kein weiteres Interesse an eigenem Verkauf und Vermarktung hatte. Apple entwickelte aus dieser Idee dann das erste kommerzielle Betriebssystem mit einfacher Bedienbarkeit für jedermann.
Die meisten Merkmale und Prinzipien jeder modernen grafischen Benutzeroberfläche für Computer, wie wir sie heute kennen (von CDE über KDE und GNOME bis Windows), sind originale Apple-Entwicklungen (Pull-Down-Menüs, die Schreibtischmetapher, Drag and Drop, Doppelklick, der Papierkorb). Die Behauptung, Apple habe seine GUI nur von Xerox „abgekupfert“, ist ein ständiger Streitpunkt; es existieren jedoch gravierende Unterschiede zwischen einem Alto von Xerox und der Lisa/dem Macintosh. Apple hat das GUI zum „Human Interface“ für die einfache Bedienung eines Computers perfektioniert und als Vorgabe für alle Programmierer, die Anwendungen für Apple-Rechner entwickeln, erstmals die Human Interface Guideline als Vorgabe für die Gestaltung von Benutzeroberflächen definiert. So wurde sichergestellt, dass alle Anwendungen über ein konsistentes Aussehen und eine gleichartige Bedienung (Menüstruktur) verfügen (Look and Feel). Das war die Voraussetzung für die intuitive Bedienbarkeit eines Macs.
Nach dem Ausscheiden von Steve Jobs aus dem Unternehmen im Jahre 1985 setzte bei Apple die Phase der Pragmatiker ein. Nachfolger von Jobs wurde der von ihm eingestellte ehemalige Pepsi-Manager John Sculley, ihm folgte 1993 der Deutsche Michael Spindler. 1996 wurde Spindler von Gil Amelio abgelöst.
Microsoft-Emblem
Gates und Allen schlossen untereinander einen Vertrag ab, welcher die Aufgaben im Unternehmen und die Gewinnausschüttung regelte. Monte Davidoff, der die Gleitkommafunktionen von Altair BASIC programmiert hatte, wurde mit einmalig 2.400 Dollar ausgezahlt. Gates und Allen hingegen teilten sich im ersten Monat einen Verdienst von 1.516 Dollar.
Die Entwicklung von Altair BASIC 3.0 verlangte, wie schon bei der Version 2.0, aufgrund des kleinen Speichers des Atair ein besonderes Programmiergeschick. Bill Gates musste zu ungewöhnlichen Methoden greifen, um den Speicherbedarf so weit wie möglich zu reduzieren. Spätere Microsoft-Mitarbeiter sollte dieser Gates'sche Code noch oft zur Verzweiflung treiben, wenn sie ihn zu Wartungszwecken zu überarbeiten hatten. Gleichzeitig waren diese Programmiermethoden aber auch hilfreich, um anderen Softwareherstellern die illegale Verwendung von Programmteilen von Microsoft nachzuweisen, denn Gates war der einzige, der den Code erklären konnte.
Die Entwicklungskosten für Altair BASIC summierten sich auf 40.000 Dollar. Die größten Kosten verursachte hierbei die eingekaufte Rechenzeit auf den Mainframes eines Rechenzentrums, in welchem Allen einen Emulator für den Intel 8080 entwickelte, um das BASIC überhaupt entwickeln zu können. Gates programmierte das BASIC übrigens kosteneffizient mit Bleistift auf einem Notizblock.
In Anbetracht dieser Kosten ist die Verärgerung von Bill Gates kaum verwunderlich, als bereits vor dem offiziellen Erscheinen von Altair BASIC 50 Kopien einer Beta-Version in Umlauf gelangten.
Microsoft entwickelte aus Altair BASIC einen eigenen BASIC-Interpreter namens Microsoft BASIC, der durch seine Implementierungen auf den verschiedenen damaligen Homecomputern rasch bekannt wurde. Andere Hersteller lizenzierten den Code des Microsoft BASIC und entwickelten ihn selbständig weiter (z. B. Apple und Commodore), oder sie entwickelten Alternativen mit einer zu Microsoft BASIC weitgehend kompatiblen Syntax (z. B. Atari); beide Strategien trugen so zu einer weiteren Verbreitung dieser Sprache bei. Die Verbreitung von BASIC war so groß, dass praktisch jedem damals verkauftem Computersystem ein BASIC zur Verfügung stand.
Später versuchte Microsoft in Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen einen Homecomputer-Standard namens MSX einzuführen, der sich gegen die Vielzahl von untereinander inkompatiblen Homecomputern durchsetzen sollte. Er war vorübergehend insbesondere in Europa und Japan erfolgreich. Die folgende Entwicklung setzte jedoch der Ära der Homecomputer ebenso ein Ende wie auch dem MSX.
Darüber hinaus bot Microsoft 1980 mit Xenix auch ein Unix-artiges Betriebssystem an. Aufgrund des für die damalige Zeit großen Ressourcenbedarfs dieses Systems stellte Microsoft allerdings die Weiterentwicklung ein und verkaufte es 1987 an SCO.
Die Geschäfte mit BASIC liefen in den Jahren 1979–1980 nicht besonders gut. Um einen zusätzlichen Kundenkreis zu erschließen, hatte Microsoft sogar die „Microsoft Softcard“ produziert, eine Erweiterungskarte mit einem Z80 Prozessor für den sehr erfolgreichen Apple II-Computer, welche es dem Apple-Computer ermöglichte, die für CP/M geschriebene Software von Microsoft laufen zu lassen.Der kometenhafte Aufstieg von Microsoft begann erst durch eine Kooperation mit der Firma IBM. IBM benötigte 1980 aufgrund ihres verspäteten Einstiegs in das Homecomputer-Geschäft mit ihrem IBM-PC möglichst rasch ein Betriebssystem und wandte sich an Bill Gates' Firma. Microsoft hatte jedoch kein eigenes Betriebssystem, und Gates schickte die Unterhändler von IBM daher zur Firma Digital Research, welche CP/M entwickelte und vertrieb. Doch Gary Kildall, der Chef und Firmengründer von Digital Research, war nicht anwesend. IBM unterhielt sich daher mit Kildalls Ehefrau Dorothy. IBM legte ihr lediglich eine Geheimhaltungserklärung über die Kaufabsichten von IBM zur Unterschrift vor, um die Verhandlungen zu vertagen, doch Dorothy Kildall zögerte und wollte nichts unterschreiben, bevor ihr Mann nicht zurück wäre. Nachdem die Unterhändler von IBM drei Stunden vergeblich gewartet hatten, verließen sie schließlich Kildalls Büro wieder.
Gates indes witterte ein großes Geschäft. Nach einer Besprechung mit Allen wandte Microsoft sich an IBM und schloss einen Vertrag über 186.000 Dollar für ein Betriebssystem ab, das den Grundstein des Erfolges von Microsoft legte, und dessen historische Bedeutung wohl keiner der damals Beteiligten ahnte. Microsoft kaufte zwei Tage später für 50.000 Dollar von der Firma Seattle Computer Products das Betriebssystem QDOS, eine CP/M-Variante, die als „quick and dirty operating system“ bezeichnet wurde. Den Programmierer Tim Paterson kaufte man gleich mit ein und verpflichtete ihn für Microsoft. Paterson machte einige wenige Veränderungen an der Software, die dann unter der Bezeichnung MS-DOS an IBM ausgeliefert wurde. Erst nach der Markteinführung entdeckte man bei IBM, dass man eine CP/M-Variante erworben hatte, und zahlte 800.000 Dollar an Digital Research für einen Verzicht auf rechtliche Schritte gegen IBM.
Obwohl die Qualität von MS-DOS deutlich hinter dem Stand der Technik zurück blieb – selbst in Intel-internen Dossiers erntete es nur ein vernichtendes Urteil – wurde der PC, der im Herbst 1981 für knapp 3000 Dollar auf den Markt kam, ein großer Erfolg. Ursache war eine offene Lizenzpolitik von IBM, die auch Fremdfirmen die Produktion des PC gestattete, so dass durch Konkurrenz die Preise fielen, sowie das Bedürfnis der Kunden nach der Etablierung eines Standards, den man am ehesten bei IBM, dem damaligen Marktführer bei Großrechnern, erwartete. Zum Erfolg vom MS-DOS trug auch eine partielle Quellcode-Abwärtskompatibilität zu CP/M bei, die es ermöglichte, gängige Software wie WordStar, dBase II oder auch das BASIC von Microsoft nach wenigen Modifikationen auch unter MS-DOS zur Verfügung zu stellen. Dieses Prinzip der kleinen Schritte unter Wahrung der Abwärtskompatibilität wurde aber auch oft kritisiert, weil die technischen Möglichkeiten der Hardware nicht voll genutzt und damit der Fortschritt verzögert wurde.
Aufgrund einer schweren Erkrankung verließ Paul Allen 1983 Microsoft, blieb aber neben Gates Hauptaktionär. Das schnell wachsende Unternehmen verfügte über immer mehr liquide Mittel. Trotzdem wurden zum Beispiel Weihnachtsgratifikationen an Mitarbeiter in Form von Aktienanteilen ausgegeben. Viele dieser Mitarbeiter waren aufgrund dieser Anteile im Wert von ein paar hundert Dollar innerhalb von wenigen Jahren Millionäre.
Screenshot einer DOS Konsole in XP
Eine Klage von Apple wegen Urheberrechtsverletzung durch die grafische Oberfläche wurde nach einem mehrjährigen Prozess 1995 abschlägig beschieden. Auch gegen das im selben Jahr erschienene Windows 95 reichte Apple eine Klage ein. Apple war zu dieser Zeit als Unternehmen bereits in erheblicher Bedrängnis. Es kam daher zu einem Vergleich, bei dem Microsoft durch den Erwerb von stimmrechtlosen Aktien der Firma Apple und einer Zahlung in unbekannter Höhe den Konkurs abwendete, und Apple im Gegenzug seine Klage zurückzog.
Obwohl die Fenstertechnik bereits 1984 mit der Bezeichnung X Window unter Unix-Systemen eingeführt worden war, gelang es Microsoft, die Bezeichnung „Windows“ als Handelsnamen zu sichern, wenn auch erst nach einem Prozess gegen das US Patent and Trademark Office.
Screenshot in Windows XP mit Mac Theme
Screenshot 2 in Windows XP mit Mac Theme
Das Linux-Maskottchen ist ein Pinguin namens Tux
Damit stand Anfang der Neunziger kein vollständiges, freies System zur Verfügung, welches für Entwickler interessant gewesen wäre.
Zwar wurde Linux zu der Zeit noch unter einer eigenen Lizenz veröffentlicht, schnell merkte Torvalds aber, dass diese hinderlich war und entschied sich dazu, allen Entwicklern möglichst großen Freiraum zu geben. Er stellte daraufhin im Juni 1993 Linux unter die GPL. Dieser Schritt machte das System für eine noch größere Zahl von Entwicklern interessanter, da es für diese die Modifizierung und Verbreitung vereinfachte.
1996 kündigte Torvalds an, dass er einen Pinguin als Maskottchen für Linux haben wolle, und schrieb einen Wettbewerb aus, aus dem schließlich der populäre Tux hervorging.Gleichzeitig neben der reinen Kernel-Entwicklung haben sich aber auch andere Projekte um Linux gesammelt, die es für eine größere Nutzerzahl interessant gemacht haben. So ermöglichen die graphischen Benutzer-Oberflächen wie KDE oder GNOME einen hohen Benutzer-Komfort beim Einsatz als Desktop-System. Verschiedene auf den Desktop ausgelegte Linux-Distributionen haben die Installation und Konfiguration von Linux so weit vereinfacht, dass sie auch von Anfängern problemlos gemeistert werden können.
Ebenso hat eine weltweite Entwickler- und Nutzergemeinde, gern auch Community genannt, eine Vielzahl an weiterer Software und Dokumentation rund um Linux erstellt, welche die Einsatzmöglichkeiten von Linux auf nahezu jeden Bereich ausgedehnt haben. Hinzu kommt die zunehmende Unterstützung durch proprietäre Software-Hersteller, die ebenfalls mehr und mehr Programme für Linux anbieten.
Dabei läuft die Entwicklung vor allen Dingen freier Programme sowohl in selbstorganisierten Projekten bestehend aus Freiwilligen, als auch in teilweise von Firmen unterstützten Stiftungen. Gemein ist allen Modellen, dass sie sich stark über das Internet vernetzt haben, und dort einen Großteil der Organisation und Absprache treffen.
Screenshot Linux Konsole
Bildschirmphoto: KDE 3.4.1 Arbeitsfläche mit Superkaramba unter SuSE Linux 9.3
Wie etliche konsortiengesteuerte Projekte im Bereich der Computertechnik aus dieser Zeit, war Multics zum Scheitern verurteilt. Die Erwartungen an Multics waren teilweise einfach überzogen, die Hardware dieser Zeit konnte kein System dieser Größe in vernünftiger Geschwindigkeit verkraften. 1969 zogen sich die Bell Labs als Konsequenz aus dem Projekt zurück. Dennis Ritchie, einer der späteren Schöpfer von Unix und Beteiligter im Multics-Projekt, äußerte sich in einem 1979 veröffentlichtem Papier [2] wie folgt:
"... the problem was the increasing obviousness of the failure of Multics to deliver promptly any sort of usable system, ..." (...das Problem war die zunehmende Gewissheit, dass Multics auf absehbare Zeit nicht brauchbar sein würde...)
Das Team um Ritchie, darunter Ken Thompson, Douglas McIlroy und Joseph Ossanna wollte aber nicht aufgeben. Es ging ihnen vor allem darum, ein Mehrbenutzersystem zu haben, das es ihnen erlaubte, nicht nur zusammen zu programmieren, sondern auf dessen Basis sich auch eine echte Gemeinschaft herausbilden konnte. Zu diesem Zweck musste das System einige technische Spezialitäten unterstützen, die damals keineswegs selbstverständlich waren, so zum Beispiel, dass mehrere Benutzer gleichzeitig an Dateien arbeiten konnten, ohne sich gegenseitig in die Quere zu kommen.
Während das Team vergeblich versuchte, die Bell Labs vom Kauf einer geeigneten Maschine zu überzeugen, begannen gleichzeitig die technischen Vorarbeiten: Auf Notizzetteln und Tafeln wurden die Konzepte zu einem Dateisystem entwickelt, das später zu einem der Kernstücke von Unix werden sollte. Thompson entwickelte auch einige Prototypen eines Dateisystems und eines primitiven Kernels, die auf einer GE-645 lauffähig waren, musste das Projekt aber einstellen, nachdem klar wurde, dass die GE-645 auf absehbare Zeit aus den Labors entfernt werden würde.
Er fand schließlich eine weitgehend unbenutzte PDP-7, auf die er ein zuvor für Multics und GECOS entwickeltes Spiel namens Space Travel portieren wollte. Das Unternehmen erwies sich komplizierter als zunächst gedacht, da für die PDP-7 kein eigenes Entwicklungssystem vorlag, und so sämtliche Entwicklung unter GECOS stattfinden musste, welches dann den PDP-7 Code produzierte.
Um diesen Missstand abzustellen, begann Thompson unter Mithilfe von Ritchie die Implementierung des zuvor konzipierten Dateisystems mitsamt eines primitiven Prozessmanagements, und anschließend einer Reihe kleinerer Programme, die das System benutzbar machen sollten: Editor, kleinere Dateiverwaltungsprogramme, und ein einfacher Kommandozeileninterpreter (Shell), bis das System schließlich ausreichend ausgestattet war, um ohne den GECOS-Umweg direkt auf der PDP-7 zu entwickeln.
Unix Konsole
Seit dem 30. August 2005 veröffentlicht Microsoft monatliche "Community Technical Previews" für MSDN-Abonnenten und ausgewählte Betatester. Seltsamerweise ist in diesen Vorschauversionen WinFS enthalten, was zu Spekulationen geführt hat, ob Windows Vista doch mit WinFS ausgeliefert wird.
Mit Vista (Codename Longhorn) kann man wiedermal beweisen wie gerne Microsoft die Funktionen von Apple "uebernimmt". Als kleines bsp. die Gadgets....