Die Geschichte von CP/M

1976 brachte Alan Shugart die ersten Diskettenlaufwerke zu einem Preis von 390 $ auf den Markt. Dies war das Ereignis, das sich Gary Kildall erhofft hatte, denn dadurch würde die Speicherung von Daten auch für Homecomputer-Enthusiasten erschwinglich werden. Um den Vertrieb seines Betriebssystems besser organisieren zu können, gründete Kildall die Firma Digital Research. Ebenfalls 1976 nahm der Computerhersteller IMSAI Kontakt zu Kildall auf. Wie viele andere Hersteller hatte auch die Firma IMSAI einen Computer auf Basis des Intel 8080 entwickelt (in diesem Fall ein Clone des ‘Altair 8800’), jedoch mit einem eigenen 8″-Diskettensystem, das nicht kompatibel zum von CP/M unterstützten IBM Format war. Eine spezielle Anpassung wäre erforderlich gewesen. An diesem Punkt hatte Killdall die geniale Idee, die gesamten hardwareabhängigen Routinen in einem eigenen Betriebssystemteil von CP/M zu kapseln, um damit den Aufwand für zukünftige Hardware-Anpassungen gering zu halten. Er bezeichnete diesen innersten Kern seines Systems in der Version 1.3 als FDOS (Floppy Disk Operating System). FDOS wiederum spaltete sich auf in das hardwarenahe BIOS (Basic Input/Ouput System) und das BDOS (Basic Disk Operating System).

Dieses Konzept Kildall’s war zukunftsweisend für spätere Entwicklungen (das Prinzip wird bis heute angewendet!) und hat entscheidend zur großen Verbreitung von CP/M beitragen. Die in den Funktionsmodulen definierten standardisierten Sprungtabellen ermöglichten eine einfache Portierung von CP/M auf unterschiedlichste Hardware. Nur der Intel 8080 (oder eine kompatible CPU) war eine zwingende Voraussetzung.

Über diesen beiden Kernfunktionen BIOS und BDOS legte er ein Bedienerprogramm, den CCP (Console Command Processor). Dieses wird beim Booten von einer Diskette automatisch in den Speicher des Rechners geladen, benötigt dort ca. 2K und interpretiert die Benutzereingaben. Anfangs unterstützte der CCP nur 5 Kommandos

Eine Erweiterung mit eigenen, externen Kommandos war möglich. Diese mussten in Form ausführbarer Dateien vorliegen und wurden vom CCP gestartet. Die Bekanntesten sind PIP (zum Kopieren von Dateien und Disketten) und ED, der zeilenorientierte Texteditor.

In der Microcomputerwelt wurde CP/M jetzt schnell zum Betriebssystem der ersten Wahl. Viele Hersteller mit unterschiedlichster Hardware (u.a. MITS, Vector, Northstar, Heath, Cromenco) lizensierten im Jahre 1977 CP/M für ihre Modelle, da es sich über das BIOS leicht an die eigenen Systeme anpassen ließ und bereits mit 16K RAM anstandslos funktionierte. Der Umsatz von Digital Research stieg noch im gleichen Jahr enorm an, aus der kleinen Firma wurde in den folgenden Jahren ertragreiches Unternehmen.

Ende der 70iger Jahre begann sich Zilog mit dem Z80 Prozessor auf dem Markt durchzusetzen, da er leistungsfähiger war als der inzwischen in die Jahre gekommenen 8080. Wie bereits erwähnt war zu diesem Zeitpunkt CP/M jedoch nur auf einem Intel 8080 oder einer komaptiblen CPU lauffähig. Diese Ära endete jetzt. Die letzte auf den 8080 spezialisierte Version 1.4 kam 1979 auf den Markt. Diese Version benötigte 20K Hauptspeicher (16K RAM kosteten damals fast 400 US$!) und ein einseitiges IBM-kompatibles Diskettenlaufwerk.

Die meisten Hersteller setzten nun den preiswerten Z80 (manche auch den Intel 8085) in ihren Systemen ein, entsprechende Anpassungen von CP/M für einen Einsatz auf den unterschiedlichen CPU’s erfolgten 1979 mit der Version 2.0. Das nun völlig überarbeitete CP/M wies anfangs allerdings viele Fehler auf und wurde schnell durch eine fehlerbereinigte Version 2.1 ersetzt. Zur Unterstützung der aufkommenden Festplatten wurden in der Version 2.2 Formatierroutinen zur Unterstützung von Laufwerken bis zu 8 MB eingeführt. Die Version 2.2 erschien 1980, war sehr stabil und konnte sich in den folgenden Jahren bei Büro-PC’s und professionellen Anwendern auf breiter Front durchsetzen, nur wenige namhafte Hard- und/oder Softwarehersteller (z.B. Commodore) hatten zu dieser Zeit keine Produkte für CP/M im Regal. Stellvertretend für die vielen Hersteller wie DEC, Osborne, Kaypro, Morrows u.s.w. hier ein Bootscreen der NCR Decision Mate V mit CP/M 2.2 sowie mit gestartetem dBase II:

Da bereits im Mai 1978 mit dem Typ 8086 der erste Intel 16-Bit Prozessor erschienen war, plante Kildall eine 16-Bit Version von CP/M. So wurde 1979 mit der Entwicklung von CP/M 86 begonnen. Ebenfalls 1978 kam Motorola mit der 68000er CPU auf den Markt, wie der 8086 ein 16 Bit Prozessor. Auch hierfür gab es später eine Umsetzung in Form von CP/M 68K.

Jack Tramiel liess diese Version speziell für seine Atari 68000-Modelle von DR anpassen, weigerte sich aber, für einzelne Lizenzen zu bezahlen. Tramiel war lediglich bereit, DR den Entwicklungsaufwand zu honorieren. Bis auf den Kernel blieb bei dieser Variante allerdings nicht viel von CP/M 68K übrig. In der Atari- Variante ähnelte CP/M am Ende eher MS-DOS.

Digital Research entwickelte später mit GEM (Graphic Enviroment Manager) eine grafische Benutzeroberfläche für Atari. Bereits ein Jahr vor der ersten Windows Version, Ende 1984, erschien auch die Intel-Version von GEM. Der Vorteil dieses GUI war, das die Hardwareansprüche wesentlich geringer ausfielen als die von Windows. GEM lief auch auf einem 8086 PC ohne Festplatte, war – nicht nur wegen der konsequenteren Verwendung von Icons – optisch filigraner und auch ohne Farbgrafik noch ansehnlich. Bis 1990 fand dann ein direkter Konkurrenzkampf zwischen Windows und GEM statt, der hauptsächlich in den Fachzeitschriften ausgetragen wurde. Doch die Vermarktungsstrategie von Microsoft stellte sich letztendlich als die bessere heraus. Ein Microsoft-Trick war z.B., Produktversionen in Aussicht zu stellen, deren Entwicklung zum Zeitpunkt der Ankündigung noch nicht mal begonnen hatte. Aber so hielt man viele Kunden vom GEM-Kauf und die Entwickler von der Umsetzung Ihrer Applikationen auf GEM ab. Mit Erscheinen von Windows 3.0 im Jahr 1990 und der erheblich gestiegenen Leistung der Computer-Hardware endete der Kampf, mit Microsoft und Windows als Sieger.

1979 wurden drei weitere Linien der CP/M-Familie begründet:

– die Multi-User Variante von CP/M 80, bezeichnet als MP/M 80 (Multi-Programming Monitor Control Program), lauffähig auf 8080 oder Z80 CPU’s. Es ermöglichte mehreren Benutzern den Zugriff auf einen einzigen Computer via Terminals und war in gewisser Weise multi-tasking fähig. DR nannte diese Funktionalität Nucleus. Jedenfalls erlaubte MP/M Benutzern, mehrere Programme zu starten und zwischen ihnen umzuschalten und ermöglichte gleichzeitige I/O Operationen. Das Dateiformat war zwar zu CP/M identisch, ansonsten lief nicht jede CP/M Anwendung auch auf MP/M. Es erschien als MP/M 86 auch für 16-Bit-Systeme, zudem in einer speziellen Version für den IBM AT und dessen 80286 CPU. Entwickler konnten davon ausgehen, das Anwendungen, die für MP/M 86 entwickelt wurden, auch unter CP/M 86 funktionierten. Wenn Sie mehr über die Funktionalität von MP/M erfahren wollen, empfehlen wir Ihnen das Handbuch zu lesen.
– die multi-tasking fähige Single-User-Variante in Form von Concurrent CP/M 80 (Bilder weiter unten bei Concurrent CP/M 86)
– Netzwerkerweiterungen in Form von CP/NOS und Ende 1979/Anfang 1980 CP/NET. Als Hardware benutzte man damals das ARCNET von Datapoint. Diese Systemerweiterungen verkauften sich nicht besonders gut. 1980 bestand nur wenig Interesse an der Vernetzung von Mikrocomputern. Für Netzwerke wurden zu dieser Zeit noch terminalbasierte Mainframes favorisiert.

CP/M war so erfolgreich, das selbst andere Computer ohne 8080 oder Z80 Prozessoren Erweiterungskarten einsetzten um die inzwischen riesige Menge an CP/M Software nutzen zu können. Für Verkaufsschlager wie den Apple II (MOS 6502) gab es Z80-Karten. Die erfolgreichste CP/M-Zusatzkarte für den Apple II vertrieb Microsoft mit der SoftCard. Unglaublich, aber angeblich wahr: 1980 konnte Microsoft so viele SoftCard’s absetzen wie DR im gleichen Jahr CP/M Lizenzen verkaufte.

Die Installationsbasis von CP/M stieg auf 200.000 Systeme, wobei viele unterschiedliche Hardwarekonfigurationen unterstützt werden mußten. Der Umsatz von Digital Research erreichte 1981 6 Mio $, 75 Angestellte arbeiteten zu dieser Zeit in der Firma. CP/M 2.2 bildete angeblich auch die Grundlage für MS-DOS. Diese Aussage beruht nach Expertenmeinung auf den vielen Ähnlichkeiten des 1980 von Tim Paterson entwickelten Betriebssystem’s QDOS und CP/M 2.2. QDOS bildete im Jahre 1981 die Grundlage von MS/PC-DOS (siehe Wissenswertes über MS/PC-DOS). Über die Richtigkeit dieser Aussage diskutiert die Fachwelt noch heute.

Auch Homecomputer wie der Amstrad CPC oder Commodore C64 (Hardware-Erweiterung mit Z80 CPU) konnten CP/M 2.2 einsetzen. Aufgrund des 40 Zeichen-Modus war es beim weit verbreiteten C64 allerdings nur sehr eingeschränkt nutzbar.

Die letzte CP/M Version für 8 Bit Rechner, CP/M 3.0 bzw. CP/M Plus kam 1982 auf den Markt und unterstützte die Technik des “Bank Switching”. Durch diesen Programmiertrick stand Systemen mit höherem RAM Ausbau (z.B. 128K) für Anwendungsprogramme bis zu 62K des durch CP/M maximal adressierbaren Speichers zur Verfügung. Zudem wurde eine Reihe von Aufgaben, die zuvor vom herstellerspezifischen BIOS ausgeführt werden mussten, auf das herstellerunabhängige BDOS verschoben. Die Portierung von CP/M auf andere Hardware-Plattformen wurde dadurch wesentlich vereinfacht. Der Commodore 128 und der Amstrad CPC 6128 waren hierzulande die bekanntesten Computer, die standardmäßig mit CP/M 3.0 ausgeliefert wurden:

1981 war ein entscheidendes Jahr für Gary Kildall und Digital Research. IBM suchte ein Betriebssystem für seinen PC. Folgerichtig wendete sich IBM auch zuerst an Kildall, denn das in Arbeit befindliche CP/M 86 des Marktführers für Mikrocomputer-Betriebssysteme wäre eigentlich das adäquate Produkt für IBM’s PC gewesen. Die Verhandlungen zwischen IBM und DR scheiterten jedoch (siehe Wissenswertes über MS/PC-DOS). Was auch immer genau die Ursache dafür war, der praktisch nicht vorhandene Geschäftsinstinkt Gary Kildalls war mit Sicherheit ein wesentlicher Faktor, der zu dieser historischen Fehlentscheidung geführt hat. Sie markierte auch den Zeitpunkt für den Anfang vom Ende von Digital Research, obwohl IBM letztendlich auch CP/M 86 in der Optionsliste für den IBM PC führte.

Der IBM PC Version von CP/M 86 1.1 (aus dem Jahre 1982) lag ein Flyer bei (leider nur in englischer Sprache vorhanden). Dieser verdeutlicht, das man bei Digital Research bereits den Managementfehler erkannt hatte und nun versuchte, die “davonschwimmenden Felle” noch einzusammeln, indem man das eigene OS als das “Bessere” für den IBM PC bewarb. Das stimmte sogar, zumindest im Vergleich zu den MS-DOS 1.x Versionen. Allerdings hat Kildall immerhin 1 Jahr gebraucht, um den Erfolg des IBM PC und die vorausgegangenen eigenen Fehler bei den Verhandlungen mit IBM zu realisieren!

1982 erscheint eine neue 16-Bit Version in Form des Multiuser- und Multitasking-fähigen Concurrent-CP/M 86. Diese führt die beiden Betriebssystemlinien CP/M 86 und MP/M 86 zu einem Produkt zusammen und ist in der Lage, MS-DOS 1.0 und 1.1 zu emulieren.

Aber die Zeit von CP/M ist vorüber, MS-DOS 2.x konnte sich nach und nach auf einer immer breiter werdenden Front durchsetzen. DR hatte es verpasst, ein hierarchisches Dateisystem einzuführen, wie es MS mit DOS 2.x getan hatte. CP/M war dadurch bei den sich immer stärker verbreitenden Festplattensystemen MS-DOS unterlegen. Die Softwarehersteller, die bisher Programme für CP/M hergestellt hatten, erkannten dies und modifizierten ihre Produktpalette zugunsten von MS-DOS.

Hier endet die Geschichte von CP/M, des ersten Betriebssystems für Mikrocomputer. CP/M ist heute ein freies Betriebssystem, die Quellcodes sind öffentlich einsehbar unter: http://www.cpm.z80.de.

Die Geschichte von der Firma Digital Research geht noch ein paar Jahre weiter, denn man entwickelte auf Basis von CP/M 86 ein eigenes, zu MS-DOS kompatibles Betriebssystem. Die erste Version war 1988 DR-DOS 3.31, ausgeliefert wurde ab 1989 DR-DOS 3.41. Weitgehend kompatibel war es vor allem billiger als das Pedant von Microsoft. In Teilbereichen war DR-DOS 3.41 MS-DOS sogar überlegen, z.B. konnte es Festplatten bis 512MB verwalten. Viele Computerhersteller lieferten DR-DOS erfolgreich im Bundle mit Windows aus. Doch diesem Treiben von DR setzte Microsoft ein Ende. Behauptung kursierten durch die Fachzeitschriften, das MS einerseits Windows so veränderte, das es beim Betrieb unter DR-DOS nicht mehr korrekt funktionierte bzw. den Dienst komplett verweigerte. Zudem wurden Händler unter Druck gesetzt, DR-DOS nicht weiter mit Windows zu ‘bundeln’, da sie sonst kein Windows mehr bekämen (s.a. ‘Die Microsoft Akte’, Wendy Goldmann-Rohm). Trotzdem erschienen noch weitere Nachfolger dieses Betriebssystems in Form von DR DOS 5.0 und 6.0. Varianten der DR-DOS Familie waren DR PalmDOS (1993), das Mehrbenutzer-System Multiuser-DOS sowie die zusätzlich noch multitaskingfähigen DR Concurrent DOS/386 und DR Concurrent DOS/XM. Die Informationen dieses Absatzes überschneiden sich an dieser Stelle mit Wissenwertes über MS-DOS.

1991 verkaufte Gary Kildall Digital Research an Novell. 1994 stirbt er im Alter von nur 52 Jahren – vermutlich an den Folgen eines Herzinfarkts. Doch auch hier gibt es mehrere Versionen der Geschichte. Er war ein genialer Programmierer, ein großer IT-Pionier und bis zu seinem Tod ein Visionär gewesen. Es schadet seinem Legendenstatus sicher nicht, wenn man aufgrund der bekannten Historie festhält, daß er – zumindest im Vergleich mit Bill Gates – ein lausiger Geschäftsmann war.

Unter www.archive.org findet sich ein Film über das Leben von Gary Kildall. Suchen Sie einfach nach dem Begriff ‘Gary Kildall’.