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18.05.1984

System-SW als Lösungsansatz bei Mikro-Mainframe-Kopplung

Der Mikrocomputer erobert sich durch seine mannigfachen Einsatzmöglichkeiten immer neue Märkte. Auch in den Organisations- und DV-Abteilungen großer Unternehmen ist der Umdenkungsprozeß auf die Kraftzwerge in vollem Gange. Zunehmend wächst die Bereitschaft, bestimmte Arbeiten in den Fachabteilungen mit kleineren, aber doch leistungsstarken Geräten abzuwickeln. Da die einheitliche Architektur der nackten Elektronik bei den Power-Winzlingen eine Art von Gleichmachereffekt hervorruft, liegt die eigentliche Problematik in der Auswahl der Systemsoftware. Doch nicht selten lassen die eklatanten Unterschiede der angebotenen Betriebssysteme, Programmiersprachen und auch Datenbanken, die DV-Entscheider in den Großunternehmen resignieren.

Den Kern der Systemsoftware bildet zweifellos das Betriebssystem, dessen Leistungsfähigkeit für die effektive Leistung eines Mikrocomputersystems mindestens die gleiche Bedeutung hat wie die Hardware. Einfachheit in der Benutzung der Anlage, Datensicherheit und Datendurchsatz werden in hohem Maße von den Eigenschaften des Betriebssystems bestimmt.

Bei der Beurteilung und Auswahl von Betriebssystemen lassen sich zwei Kriterien für eine praxisnahe Klassifizierung verwenden:

- Anzahl der Benutzer (User):

- Single-User-Systeme

- Multi-User-Systeme

- Anzahl der gleichzeitig durchführbaren Aufgaben (Tasks):

- Single-Tasking-Systeme

- Multi-Tasking-Systeme.

Die beiden Kriterien sind grundsätzlich voneinander unabhängig, so daß alle möglichen Kombinationen auch in der Realität anzutreffen sind. Es entspricht der allgemeinen Zielsetzung, den Mikrocomputer als intelligente Workstation sowohl für autonome als auch für Kommunikationsaufgaben zwischen Großrechner und Mikrocomputer zu nutzen. Dabei läßt sich der nur begrenzte Einsatz von Mehr-Benutzer-Betriebssystemen für Mikros in Großunternehmen recht einfach begründen.

Datenintegrität verlangt gemeinsame Basis

Der Sinn von Mehr-Benutzer-Systemen liegt vorrangig in der gemeinschaftlichen Nutzung einer integrierten Datenbasis. Dem strategischen Konzept entsprechend soll ein Großunternehmen diese gemeinsame Datenbasis allein schon aus Gründen der Datenintegrität auf der Ebene des Großrechners führen.

Mehr-Benutzer-Systeme werden daher nur in jenen Anwendungsfallen eine Rolle spielen, wo auf der Ebene des Mikrocomputersystems eine eigene autonome Datenbasis geführt werden muß, die keine direkte Verbindung zur zentralen Datenbasis besitzt. Diese Bedingungen könnten zum Beispiel bei Tochtergesellschaften von Konzernen gegeben sein. Die Kommunikation mit der zentralen Datenbasis des Stammhauses kann in solchen Fällen auf einfachere Weise etwa durch Datenträgeraustausch im Rahmen des sogenannten Reportings, stattfinden.

Datenintegrität verlangt gemeinsame Basis

Der Sinn von Mehr-Benutzer-Systemen liegt vorrangig in der gemeinschaftlichen Nutzung einer integrierten Datenbasis. Dem strategischen Konzept entsprechend soll ein Großunternehmen diese gemeinsame Datenbasis allein schon aus Gründen der Datenintegrität auf der Ebene des Großrechners führen.

Mehr-Benutzer-Systeme werden daher nur in jenen Anwendungsfällen eine Rolle spielen, wo auf der Ebene des Mikrocomputersystems eine eigene autonome Datenbasis geführt werden muß, die keine direkte Verbindung zur zentralen Datenbasis besitzt. Diese Bedingungen könnten zum Beispiel bei Tochtergesellschaften von Konzernen gegeben sein. Die Kommunikation mit der zentralen Datenbasis des Stammhauses kann in solchen Fällen auf einfachere Weise etwa durch Datenträgeraustausch im Rahmen des sogenannten Reportings, stattfinden.

In einem Single-User-Betriebssystem können folgende Funktionsbereiche unterschieden werden:

- Monitor der Grundstufe

- Dateienverwaltung (Data-Management)

- Hilfsprogramme

- Software für Programmentwicklung

- Monitor der Ausbaustufe

- Interprogramm-Kommunikation

- Job-Streaming (Kommandodateien)

- Druck-Pufferung (Spooling).

Hilfsprogramme und Softwarepakete für die Programmentwicklung gehören nicht zum Betriebssystem im engeren Sinne. Es soll deswegen auch in diesem Zusammenhang nicht näher darauf eingegangen werden.

Zu den Aufgaben des Monitors gehören die Koordination des internen Ablaufs, insbesondere von konkurrierenden Aktivitäten, Startprozeduren einschließlich Zugangskontrollen, Programmstart und -beendigung sowie Programmausführungskontrolle einschließlich Geräteverwaltung.

Ein wichtiges Qualitätsmerkmal des Monitors ist die Benutzerfreundlichkeit seiner Kommandosprache. Gerade in diesem Punkt gibt es erhebliche Unterschiede bei den heute verfügbaren Mikrocomputerbetriebssystemen. Für einen Idealfall wäre eine einheitliche, allen Betriebssystemen gemeinsame Kommandosprache zu fordern, so daß der Benutzer sich beim Übergang auf ein anderes Betriebssystem wenigstens hinsichtlich der Kommandosprache

sofort wieder in seiner "vertrauten Umgebung" befindet.

Der Funktionsbereich des Dateiverwaltungssystems wird oft auch als "Data-Management" bezeichnet. Die wichtigsten Aufgaben des Data-Managements sind die Einrichtung, Speicherung und Verwaltung von Dateien sowie die Zugriffe auf die Files. Das Dateiverwaltungssystem soll eine einheitliche Darstellung in den Dateien gewährleisten, so beispielsweise in der Speicherplatzzuweisung (dynamisch) oder der Zugriffssicherung (Kennsätze).

Die dynamische Speicherplatzverwaltung ist ein besonders wichtiges Leistungsmerkmal von Betriebssystemen. Dateien können in der Regel nicht von Anfang an in ihrem endgültigen Umfang definiert und angelegt werden. Oftmals ist bei der Erstanlage einer Datei nicht einmal bekannt, welchen Umfang diese in ihrem endgültigen Stadium - sofern es dieses überhaupt jemals gibt - annehmen wird. Fortlaufende Erweiterungen einer schon vorhandenen Datei sind somit an der Tagesordnung.

Um den nach wie vor knappen Raum auf den externen Speichern gut zu nutzen und um zeitraubende Umorganisationen zu vermeiden, muß das Betriebssystem die Eigenschaft aufweisen, eine Datei als eine logische Einheit auf mehrere physikalische Bereiche des Datenträgers, die nicht einmal zusammenhängend sein müssen, zu verteilen. Dieses Zerstückeln von Dateien und das geordnete Wiederzusammenfügen bei der Benutzung sind Aufgaben einer dynamischen Speicherplatzverwaltung.

Die heute marktbeherrschenden Mikrocomputerbetriebssysteme besitzen diese Eigenschaft durchweg. Allerdings sind die Lösungsansätze dieses Problems sehr unterschiedlich, so daß das Zeitverhalten zweier Betriebssysteme mit Bezug auf die gleiche Aufgabe sehr unterschiedlich sein kann.

Das Datenmanagement hat auch die Zugriffsverfahren bereitzustellen. Wichtig ist, daß neben dem sequentiellen Zugriff ein wahlfreier Zugriff im Sinne der direkten Satzadressierling unterstützt wird. Somit muß das Betriebssystem den Compilern die Grundvoraussetzungen für komplexere Dateiorganisationsformen zur Verfügung stellen (zum Beispiel Mehrschlüssel-Index-Verwaltung/Multi-Key-ISAM).

Der erweiterte Monitor sorgt für die Bereitstellung von Verfahren zur Interprogramm-Kommunikation und betreut das Job-Streaming, die Druckerpufferung (Spooling) und das einfache "Multi-Tasking". Das "Job-Streaming" bedeutet die Eigenschaft, Anweisungen an das Betriebssystem in sogenannten Kommandodateien zusammenzufassen, die als Einheit aufgerufen und dann automatisch ausgeführt werden.

Zur Entlastung des Systems ist ein Print-Spooling grundsätzlich zu fordern. Insbesondere beim Einsatz von relativ langsam arbeitenden Schönschriftdruckern sind Druckvorgänge sehr oft zeitraubend, die einen zügigen Fortgang der eigentlichen Terminalarbeit sehr erschweren.

Unter "Multi-Tasking" wird eine Betriebsform verstanden, bei der Rechner für einen Benutzer mehrere Aufgaben (quasi) gleichzeitig abwickeln. In gewissem Sinne ist das zuvor beschriebene Print-Spooling auch ein Multi-Tasking. Zu fordern wäre die Fähigkeit des Betriebssytems, beliebige Aufgaben parallel bearbeiten zu können. Bei Mikrocomputern würde die Parallelität von zwei Prozessen ausreichen.

Im Sinne einer Vereinheitlichung der Einsatzbedingungen von Mikrocomputern in Großunternehmen ist die Konzentration auf ein einziges Betriebssystem wünschenswert. Das zu wählende Betriebssystem müßte einerseits möglichst vollständig die obigen Anforderungen erfüllen und andererseits den Wunsch nach einer großen Verbreitung abdecken. Damit werden die Voraussetzungen für eine eventuelle spätere Migration (Hardwaresystemwechsel) und der Zugang zu einem breiten Softwareangebot des freien Marktes verbessert.

Über die beschriebenen Anforderungen, die an Ein-Benutzer-Betriebssyteme zu stellen sind, haben Multi-User-Betriebssysteme zusätzliche Leistungsmerkmale zu bieten, von denen einige wichtige hier kurz erwähnt werden sollen: Beim File-Sharing geht es um die geordnete, gemeinschaftliche und gleichzeitige Benutzung einer Datei durch mehrere Benutzer. Insbesondere sind Schutzmaßnahmen für die Dateiverwaltung anzustreben, damit sich Dateiänderungen- nicht gegenseitig aufheben. Im Rahmen der sogenannten Satzsperrung (Record-Locking) kann ein Anwendungsprogramm Zugriffssperren für bestimmte Sätze aufbauen.

Die Mehr-Benutzer-Betriebssysteme müssen diese Schutzmaßnahmen unterstützen, wobei die Programmiersprachen mit den Kommandos für das Sperren und Entsperren erweitert werden müssen. Automatische Satzsperrungen (ohne Aktivität des Anwendungsprogrammes) durch das Betriebssystem sind zwar einfach und sicher in der Handhabung, bewirken jedoch eine starre Sperrung, die nicht allen Anwendungsanforderungen genügt.

Da in der Regel beim Print-Spooling nur ein physischer Drucker am System zur Verfügung steht, aber letztlich jeder Anwender jederzeit einen Drucker ansprechen können soll, muß zwischen Anwendungsprogramm und realem Drucker der Print-Spooler als Puffer eingeschaltet werden. Die Softwarekomponente "Print-Spooling" ist daher eine unabdingbare Funktion für Mehr-Benutzer-Betriebssysteme.

Der Spooler muß zudem den Bedingungen kommerzieller Anwendungen genügen. Das bedeutet konkret mindestens zweierlei: Die Ausdruckreihenfolge ist über Prioritätssetzungen zu steuern, und gleichartige Ausdrucke (zum Beispiel gleiche Formulare) müssen zusammengefaßt werden können.

(wird fortgesetzt)

Der hier in Auszügen wiedergegebene Beitrag ist der Broschüre "Einsatz von Mikrocomputern in Großunternehmen" entnommen, die für eine Schutzgebühr von fünf Mark beim BVB, Bundesverband für Vertriebsunternehmen Büro-, Informations- und Kommunikationstechnik e. V. in 6380 Bad Homburg, Ferdinandstraße 14, angefordert werden kann.