Apple selbst hatte sich den Auftrag gegeben.- Mit System 70 sollte eine neue Generation von Betriebssystemen entstehen, die alle Widersacher das Fürchten lehrt. Das ist jetzt um so aktueller, als Windows 3. 0 in der PC- Welt einen Siegeszug angetreten hat und in der Workstation-Szene sich ebenfalls neue Benutzerober ,flachen herausbilden. Das Problem für Apple dabei ist, die Abwärtskompatibilität zu erhalten und gleichzeitig neue, zukunftssichere Leistungen zu implementieren. System 70, seit Jahren erwartet, soll noch in diesem Jahr Klarheit schaffen.

*Michael Zimmermann ist freier DV-Fachjournalist und Mitarbeiter des in Hamburg erscheinenden Macintosh. Fachmagazins "Macup".

Das neue Macintosh-Benutzeroberfläche System 7.0 versteht Apple als Meilenstein in der Systemsoftware des Macintosh. Ohne Zweifel hatte Apple seinerzeit mit der Einführung der Desktop-Metapher neue Maßstäbe in der Mensch-Maschine-Kommunikation gesetzt; andere Aspekte der Systemarchitektur litten jedoch unter diesem Ansatz. Konzepte wie Multitasking, virtuelle Speicherverwaltung, Interprozeß-Kommunikation oder Datenbanken blieben unberücksichtigt, sind aber heute "im Zeitalter der Workstations" fast schon Standardmerkmale. Warum Apple sich erst jetzt diesen neuen Gegebenheiten anpaßt, wird klar bei einem Blick auf die Anforderungen, die traditionell an Betriebssysteme gestellt werden.

Die Hardwarekomponenten eines Rechners zu überwachen und zu steuern, ist Hauptaufgabe eines Betriebssystems; die Minimalanforderungen bestehen folglich darin, daß es etwas auf den Bildschirm bringen, Tastatureingaben verstehen und die Festplatte bedienen kann. Es ermöglicht, Daten auf externen Speichermedien zu organisieren und wichtiger: andere Programme zu starten.

Die Geschichte der Betriebssysteme im Mikrocomputersektor reicht fast zehn Jahre zurück. Besaßen die ersten Mikrocomputer noch Selfmade-Systeme, die auf die damals dürftigen Fähigkeiten der Hardware abgestimmt waren, begann Anfang der Achtziger sehr schnell die Entwicklung von Standardbetriebssystemen für spezielle Prozessortypen. Digital Research stellte mit CP/M (Control Program for Mikrocomputers) das erste Universalbetriebssystem für Mikrocomputer mit Zilogs Z80-Prozessor vor, das später durch Microsofts MS-DOS für die von Intel entwickelten 80xxProzessoren einen harten Konkurrenten bekam.

IBM prägte den Begriff des Personal Computers und setzte mit MS-DOS auch für Betriebssysteme einen Standard im PC-Bereich. OS/9 für Motorolas 6809-Prozessoren und CP/M 86 gaben in der Folge nur noch kurze und unbedeutende Gast. spiele in der Betriebssystemwelt für Mikrocomputer. Apple hingegen blieb dem Apple-DOS (später ProD0S), das mit dem 6502 arbeitete, treu und entwickelte es kontinuierlich weiter.

In der gehobenen Datentechnik entstand (auch zu Beginn der Achtziger Jahre) Unix, das speziell auf die Leistungsfähigkeit von Minicomputern ausgerichtet ist. Heutzutage verschwimmen die Grenzen von Micro- über Mini-, zu Großrechnern zunehmend, und Unix gewinnt als Universalbetriebssystem für Computer unterschiedlicher Hersteller und Kategorien an Bedeutung. Besonderes Merkmal von Unix ist die Abstimmung auf die Verteilung von Rechenleistung im Multiuser-Betrieb. Daraus resultiert nicht nur die Fähigkeit, Prozessorleistung aufzuteilen, um sie vielen verschiedenen Anwendern im Netz verfügbar zu machen, sondern auch die Notwendigkeit, mit sehr großen Datenmengen umzugehen.

Als Apple mit Einführung des Lisa-Modells die Desktop-Metapher als neue Benutzerschnittstelle vorstellte, waren die Anforderungen an Computersysteme im PC-Bereich längst nicht so hoch gesteckt wie heute. Niemand dachte an Local Area Networks (LAN) oder Gigabyte-große Datenträger. Der Schwerpunkt bei der Konzeption der Systemsoftware für Lisa und Mac lag in der Benutzerführung.

Man wollte ein System schaffen, das nicht nur flexibel, sondern auch im Hinblick auf Anwendungsprogramme konsistent ist. Da Dritthersteller einen Großteil der Software entwickeln, mußten Tools geschaffen werden, die die Implementierung der Benutzerschnittstelle unterstützten. Die Systemsoftware wurde deshalb als "Toolbox" implementiert. Die Aufgabe der Toolbox ist, Methoden und Algorithmen zur Realisierung von Desktop-Anwendungen bereitzustellen. Jeder Programmierer, der auch nur ein einziges Zeichen auf den Bildschirm bringen will, muß dafür die Toolbox-Funktionen benutzen. Auf diese Weise wird die Konsistenz der Anwenderprogramme gewährleistet.

Die meisten Teile der Toolbox befinden sich in den Macintosh-ROMs. Was man gemeinhin als System bezeichnet, sind lediglich Erweiterungen oder Verbesserungen der Toolbox-Funktionalität. Neue Versionen der Systemsoftware sind also in der Regel Erweiterungen der Toolbox, die im Falle der Bewährung meist ins ROM übernommen werden. Die Transparenz dieses Verfahrens gewährleistet eine große Flexibilität der Toolbox.

Im Vergleich zu grafischen Benutzeroberflächen wie MS-Windows, Open Look oder den wundersamen Dingen, die sich hinter dem Presentation Manager verbergen sollen, stellt sich die Frage, Haie es die anderen geschafft haben, eine am Mac orientierte Benutzerschnittstelle auf ein normales Betriebssystem zu setzen. Prinzipiell ist es kein Problem, konventionelle Betriebssysteme um die Desktop-Metapher zu erweitern. Der grundlegende Unterschied zur Mac-Philosophie liegt, wie gewöhnlich, im Detail.

MS-Windows oder Open Look sind normale Programme, die unter einem konventionellen Betriebssystem laufen und die Benutzerschnittstelle simulieren. Als nicht-integraler Bestandteil der Systemsoftware sind sie relativ leicht an andere Betriebssysteme anzupassen. Das ist wahrscheinlich ihr einziger Vorteil.

Der Nachteil dieser aufgesetzten Betriebssystem-Erweiterungen besteht darin, daß sie Unzulänglichkeiten des Basissystems kompensieren müssen und dadurch oft sehr träge erscheinen. Die eigentliche Idee des Desktops - Konsistenz bei Bedienung aller Programme eines Systems - geht verloren. Auf einem IBM-Kompatiblen kann man zwar Programme unter Windows, unter Digital Researchs GEM und/oder Motif benutzen; niemals aber alle Programme unter allen grafischen Oberflächen, die jeweils ihre eigenen Gesetze haben. Eine Konsistenz wie die des Mac gibt es nicht.

System 7.0 soll trotz verschiedener Prozessorgenerationen vom Mac Plus bis zum Mac IIcx auf allen Geräten laufen. Hardwarebedingte Einschränkungen werden aber bestimmte Features wie virtuelle Speicherverwaltung auf Macs mit 68000-Prozessoren verhindern. Apple räumt ein, daß das System 6.0 zumindest während einer Übergangszeit für Macs mit 68000-CPU nicht sofort durch 7.0 ersetzt werden kann. Mac-Plus-Besitzer müssen also bis auf weiteres das System 6.0 verwenden. Die meisten Siebener-Features werden in der ersten Phase nur Entwicklern zur Verfügung stehen. Bis der Anwender in den Genuß aller Erweiterungen kommt, wird wohl einige Zeit vergehen.

Bisher lag das Hauptaugenmerk bei der Vervollkommnung des Mac-Systems auf der grafischen Benutzeroberfläche. Mit System 7.0 wurden erstmals Features integriert, die im Mainframebereich selbstverständlich, im PC Bereich eher die Ausnahme waren - beispielsweise IAC, virtuelle Speicherverwaltung und Database Connectivity.

Virtuelle Speicherverwaltung überfällig

Über eine PMMU (Page Memory Management Unit), die den Arbeitsspeicher verwaltet, unterstützt das neue System virtuelle Speicherverwaltung. Da hierfür ein Koprozessor notwendig ist, werden Mac-Plus- oder Mac-SE-Besitzer wohl auf diese Neuerung verzichten müssen. Bei 68030-Macs ist die PMMU im Prozessor integriert, und 68020er halten auf der Mutterplatine einen Sockel für die Aufrüstung frei.

Im Zeitalter des Multi Finders, der Multitasking wenigstens andeutet, ist virtuelle Speicherverwaltung längst überfällig. Der Trick besteht darin, Teile des RAMs auf die Festplatte auszulagern und das Ausgelagerte so transparent zu halten, als ob es weiter im RAM läge. So kann ein Mac mit zwei Megabyte RAM agieren wie ein Hauptspeicherprotz mit vier oder acht Megabyte. Er wächst, indem er die Festplatte als zusätzliches RAM mitbenutzt. Der Anwender kann deshalb bei gleicher RAM-Ausstattung mehr Programme gleichzeitig benutzen.

Im Prinzip läßt sich der Hauptspeicher, genügend Festplattenplatz vorausgesetzt, beliebig erweitern. Bei übertriebener Ausnutzung dieses Features leidet jedoch die Performance, wenn im Extremfall jeder Speicherzugriff einen Plattenzugriff erfordert.

Das Kreuz mit der virtuellen Speicherverwaltung gilt auch für die 32-Bit-Adressierung, die jetzt voll unterstützt werden soll: Beide sind nichts für Plus und SE. Der 68000-Prozessor beider Geräte benutzt nur 24 Bit für die Adressierung und kann daher maximal 16 Megabyte (224) adressieren. Die 16 Megabyte beziehen sich auf den gesamten adressierbaren Bereich, also auf RAM und ROM. Apple hat fürs ROM acht Megabyte reserviert, so verbleiben für den als Hauptspeicher nutzbaren Bereich ebenfalls lediglich acht. 68020 und 68030 benutzen 32-Bit-Adressen und kommen auf vier Gigabyte (232).

Neben den Hardwarebeschränkungen bestand bisher das Problem, daß die Mac-Systemsoftware von den 32 Bit großen Adreßregistern des Prozessors nur 24 Bit nutzte. Den Rest vergeudete der Memory Manager für interne Zwecke. Die vollständige Implementierung des 32-Bit-Modus hebt die Beschränkung auf acht Megabyte Hauptspeicher auf, indem nun die volle Registergröße zur Adressierung benutzt wird. Das heißt, daß dem Anwender je nachdem, wie viele Speicherchips er in seinem Mac unterbringen kann - bis zu vier Gigabyte (minus acht Megabyte fürs ROM) zur Verfügung stehen.

Diese Umstellung des Memory Managers erfordert einen größeren Verwaltungsaufwand, da die verlorengegangenen Bits für Zusatzinformationen getrennt zu halten sind. Einige Programme haben sich entgegen den Inside-Macintosh-Empfehlungen auf die Existenz dieser - vergeudeten - Statusbits verlassen und manipulieren sie direkt. Im 32-Bit-Modus werden sie nicht funktionieren.

Eine der interessantesten Neuerungen ist die Interapplication-Communication-Architektur, kurz IAC. Sie soll den automatischen Daten- und Kommandoaustausch zwischen Applikationen ermöglichen. Bisher waren derartige Ansätze nur innerhalb integrierter Programme wie Jazz oder RagTime möglich. Hier konnten Beziehungen zwischen einzelnen Programmelementen aufgebaut werden, die zum Beispiel dafür sorgten, daß Änderungen in einem Kalkulationsblatt dynamisch in einer dazugehörigen Geschäftsgrafik oder einem dazugehörigen Text wirksam wurden.

Integration aller Applikationen angestrebt

Mit der IAC-Architektur zielt Apple auf die systemweite Integration aller Applikationen. Sofern die Softwarehersteller mitspielen und das Prinzip ausnutzen, werden sich Anwender in Zukunft unter dem Multi Finder ihr integriertes Programm selbst aus den Angeboten der Hersteller zusammenstellen können. Zum Beispiel ein Layoutpaket bestehend aus einem Seitengestaltungsprogramm, das Grafiken aus einer 3D-Grafikanwendung einsetzt, die die Grafik aus einer Tabellenkalkulation übernommen hat, die ihr Material übers Netz aus der Datenbank eines anderen Rechners bezogen hat und die Änderungen in dieser Datenbank an die anderen beteiligten Programme bis hin zur Layoutseite des Seitengestaltungsprogramms automatisch weiterreicht.

Besonderes Augenmerk legt Apple auf die Netzwerkfähigkeit dieses Ansatzes, der völlig neue Perspektiven gruppenorientierter Computerarbeit erschließt. Die IAC-Architektur wird derart einfach in das System integriert sein, daß der Anwender mit Hilfe der bekannten Funktionen "Ausschneiden", "Kopieren" und "Einsetzen" Daten aus einer Applikation in die andere übertragen und eine dynamische Verbindung zwischen Quelle und Ziel definieren kann.

Nur eine kleine Auswahl von Outlinefonts

Mit der einen Entscheidung, sich langfristig von Postscript zu lösen, mußte die andere, Quickdraw zu erweitern, einhergehen. Nach dem im April 1989 vorgestellten 32-Bit-Color-Quickdraw, kommen jetzt Outlinefonts hinzu. Bisher wurden für jedes Zeichen Bitmaps, also Punktraster benötigt.

Bitmaps bieten den Vorteil, sehr schnell ausgegeben werden zu können, weil sie schon im entsprechenden Raster vorliegen. Sie lassen sich aber nur schlecht skalieren. Deshalb war für jeden Font in jeder benötigten Größe ein Bitmap nötig, um ein befriedigendes Bild auf den Schirm zu bekommen.

Die Outlinefont-Technik arbeitet dagegen mit einer mathematischen Definition für jeden Buchstaben. Das System 7.0 bietet Funktionen, um diese Zeichenbeschreibung in ein dem Ausgabegerät entsprechendes Raster zu konvertieren. Der Vorteil liegt darin, daß die Qualität der Schrift auf dem Ausgabegerät nicht von der Größe oder der Ausrichtung abhängt, sondern nur von der Qualität der verwendeten Beschreibung und der Berechnungsalgorithmen.

Apple selbst wird nur eine kleine Auswahl von Outlinefonts anbieten und Drittanbietern die zur Produktion nötigen Informationen zugänglich machen. Es ist zu erwarten, daß in sehr kurzer Zeit viele Hersteller ihre bestehenden Zeichensatzbibliotheken ans Apple-Format anpassen werden.

Zusammen mit dem System 7.0 werden neue Druckertreiber für alle Apple-Drucker ausgeliefert. Sie machen Hintergrunddruck für alle Drucker möglich; außerdem unterstützen sie Outlinefonts, Farbe, Graustufen und den Layout Manager, werden über eine verbesserte Benutzerschnittstelle verfügen; und kleine Ärgernisse wie die Neuformatierung eines Dokumentes bei einem Druckerwechsel wird es nicht mehr geben. Entwicklern bietet Apple eine "TackleBox" zur leichteren Entwicklung neuer Druckertreiber.

Die Toolbox wird nach dem erweiterten TextEdit und dem noch sehr jungen Script Manager um einen neuen, für die Textdarstellung relevanten Manager erweitert, den Layout Manage Er soll die Toolbox um typographische Funktionen bereichern: Möglichkeiten für Kerning, Ligaturen und Textausgleich werden geboten und selbstverständlich auch internationale Schriftsysteme Unterstützt.

Der Database Access Manager wird der Teil der Toolbox, der die Kommunikation mit Datenbanken auf anderen Systemen unterstützt. Als Connectivitylanguage wird CL/1 verwendet, das dem Mac Zugang zu allen SQL-Datenbanken (Oracle, Sybase, Informix etc.) ermöglicht. SQL (Standard Query Language) ist eine von IBM entwickelte Datenbank-Kommunikationssprache für Host-Datenbanksysteme.

CL/1 benutzt eine sogenannte Client/Server-Architektur, wobei der Mac als Client und die Host-Datenbank als Server fungiert. Die Sprache wurde von Network Innovations entwickelt, die Apple später kaufte. Die Anwendungen verfügen damit über ein Standardverfahren, mit dem sie unabhängig von der verwendeten Datenbank oder dem Host-Rechner auf dort liegende Daten zugreifen können.

Eine Tabellenkalkulation, die den DAC unterstützt, könnte zum Beispiel in Verbindung mit einer VAX, auf der Oracle läuft, über ein Menü Queries - Datenbankanfragen - absetzen, die bestimmte Datensätze anfordern, um sie über das Clipboard oder gar über IAC (siehe oben) in die entsprechenden Zellen der Tabellenkalkulation einzufügen.

Der Database Access Manager wird nach Aussage von Apple folgende Datenbanken unterstützen: Oracle-, Sybase-, Ingres-, Informix-, RDB-, VAX-RMS- und IBM-Systeme. Die Communication Toolbox des Systems 7.0 soll die Kommunikationsmöglichkeiten des Macs durch Terminalemulationen, Datenfernverbindungen und -übertragungsfunktionen erweitern und die Standardisierung einer Kommunikations-Benutzerschnittstelle unterstützen.

Performance von Finder erhöht

Der von Apple als System-Dienstprogramm bezeichnete Finder wird in seiner Funktionalität, Performance und Flexibilität erweitert. (siehe nebenstehenden Kasten ). Die Performance des Finders wird in Verbindung mit dem neuen Desktop Manager erhöht, der auch bei randvollen Festplatten schnell die benötigten Informationen wie Icons oder Kommentare findet. Außerdem soll eine schnelle Suchmöglichkeit den Zugriff auf Dateien beschleunigen. Der Ordner, in dem sich die gesuchte Datei befindet, wird automatisch geöffnet, die betreffende Datei hervorgehoben. Nicht uninteressant ist die Tatsache, daß der Finder durch Extensions, wie sie zum Beispiel bei HyperCard Anwendung finden, erweitert werden kann. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel E-Mail- oder Backup-Systeme direkt in den Finder integrieren.

Außer den besprochenen befinden sich weitere Projekte in Planung oder in Arbeit. Ob sie im System 7.0 implementiert sein werden, steht aber noch nicht fest. Ein File System Manager etwa soll die Qualität des Mac-File-Systems verbessern, indem er unter anderem Funktionen zur Verfügung stellt, mit deren Hilfe MS-DOS-, OS/2-, Unix- und ProDOS-Formate in die Desktop-Philosophie integriert werden können.

Ein B-Tree-Package bietet Entwicklern eine Reihe von Funktionen, mit denen schnelle Suchalgorithmen programmiert werden können. Ein erweiterter Sound Manager wird einen Echtzeit-Sequenzer, Audio-Kompression und -Expansion sowie simultanen Sound auf mehreren Kanälen unterstützen. Außerdem ist die Integration von Midi-Management-Werkzeugen geplant.

In der Vergangenheit hat sich gezeigt, daß die Einführung neuer Mac-Systemsoftware, sofern sich die Entwickler an die Richtlinien im Inside Macintosh und den TechNotes orientierten, kaum zu Kompatibilitätsproblemen führte. So ist zu erwarten, daß der Übergang von System 6.X zu System 7.0 eher schmerzlos verläuft. Apple hat angekündigt, zur Einführung des Systems einen Kompatibilitätsreport mit detaillierten Informationen über etwaige Probleme zu veröffentlichen.

Schade ist, daß das neue System immer noch kein echtes Multitasking unterstützt. Zwar kann man unter dem neuen System endlich auch im Hintergrund Dateien kopieren, während im Vordergrund der Text vervollständigt wird; dennoch hängt Mac-Multitasking weiterhin von der Kooperationsbereitschaft der Software-Entwickler ab.

Jedes Mac-Programm muß bei diesem Verfahren explizit seine Rechenzeit abgeben.

Beim echten Multitasking (Insider mögen die saloppe Erklärung entschuldigen) unterbricht das Betriebssystem nach jedem abgelaufenen Zeitintervall das laufende Programm, um dem nächsten seine Zeit zu geben. Das Programm selbst erfährt gar nicht, wie oft und wie lange es unterbrochen wurde. Diese Methode beläßt die volle Kontrolle beim Betriebssystem und gibt dem Anwender Möglichkeiten wie zum Beispiel die Zuteilung individueller Prioritäten für einzelne Prozesse.

Nur Erweiterung der bestehenden Toolbox

Im Vergleich zum echten weist das Mac-Multitasking keine deutlichen Nachteile für den Anwender auf. Echtes Multitasking gilt jedoch als eleganter und könnte beim Macintosh die Kontrolle über laufende Prozesse und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöhen.

Offensichtlich ist das System 7.0 keine vollständige Neuentwicklung - es handelt sich lediglich um eine Erweiterung der bestehenden Toolbox. Einige Toolbox-Strukturen sind deutlich Relikte aus der Lisa. Zeit und entsprechen nicht mehr heutiger Softwaretechnologie. Es bleibt abzuwarten, ob es Apple langfristig gelingt, diese Unzulänglichkeiten, die auch die Implementierung echten Multitaskings erschweren, zu beseitigen. Fest steht, daß dazu ein komplettes System-Redesign notwendig würde - mit der schweren Aufgabe, die Kompatibilität zu bestehenden Systemen zu wahren. Vielleicht aber bietet das System 7.0 dennoch, was OS/2 und Presentation Manager bisher nur versprechen können.

Was nützt die schönste Oberfläche, wenn ...

Jeder, der einmal mit einem Macintosh gearbeitet hat, wird das so schnell nicht vergessen. Die komfortable Menüführung, die einfache Art Programme zu starten, das ,System zu konfigurieren - davon können Anwender von DOS-PCs nur träumen. Und obwohl die Werbung für Windows 3.0 verspricht, es sei jetzt alles wie beim Mac, kann der Apple-Rechner dem Vergleich immer noch standhalten. Doch was nützte diese schöne Benutzeroberfläche, wenn, sie an die Systeme eines Herstellers gebunden war, wenn diese Rechner durchgängig teurer als die kompatiblen PCs waren und wenn in Sachen Anbindung an größere DV-Systeme nicht die nötige Unterstützung geboten wurde.

Die Markteinführung von Windows 3.0 hat jetzt offensichtlich im AppIe-Hauptquartier für den entscheidenden Ruck Gesorgt. Neue, preisgünstigere Hardware ist angekündigt, demnächst sollen kompatible Mac-Laptops aus Nicht-Apple-Fertigung auf den Markt kommen, und eine Verbesserung der Benutzeroberfläche, das langerwartete System 7 0. Der Apple-Anwender wird also nicht allein gelassen und kann bei seiner Systemwelt bleiben, die sich außerdem in den letzten Jahren immer mehr gegenüber anderen Umgebungen geöffnet hat: Der Mac liest jetzt auch DOS-Disketten, hält sich an Netzwerkstandards und läuft bei Bedarf auch unter Unix.

Was noch nicht ganz so gut funktioniert, ist die Einbindung des Mac und seiner Oberfläche in die Umgebung größerer Umternehmens-DV. Apple tut sich hier natürlich schwer, gegen den Presentation Manager oder Windows 3.0 im SAA-Konzept eine Stellung aufzubauen. Aber nur, wenn der Mac auch seine Einbindung in Unternehmensnetze findet, dabei die Stärken seiner Oberfläche nutzt, kann er seine Position neben den DOS-PCs halten. Die Zeiten der Nischenexistenz als Desktop-Publishing-Maschine sind ohnehin vorbei.

Wer weiß, vielleicht erfüllt Apple doch einmal den Wunsch vieler PC-Anwender und bringt eine Macintosh-Oberfläche für kompatible PCs heraus. MS-DOS, Windows 3.0 und OS/2 würden dann nur noch eine Schattenexistenz führen. zek