TOS 1.0x

Generell laufen alle Versionen des TOS 1.0x auf Atari-ST- oder STE-Computern. Die folgenden Versionen wurden entwickelt und in Umlauf gebracht:

TOS 3.0x

Die unerwartete Versionsnummer geht auf die Bezeichnung „TOS030“ zurück, die für das TOS in den ersten Atari-TT-Prototypen verwendet wurde. Ursprünglich war der Atari TT als Unix-Computer mit AT&Ts System IV geplant, bevor Atari das eigene Betriebssystem auf diesen Computer portierte, vermutlich auf Basis von TOS 1.06, erweitert um Betriebssystemfunktionen zur Ansteuerung der neuen Hardware im Atari TT. In den weiteren Schritten der Entwicklung des TOS 3.0x wurde vor allem die Benutzeroberfläche verbessert: Verknüpfungen zu Dateien können auf dem Desktop abgelegt werden, Icons nachgeladen und individuell zugewiesen werden, Datenträger durchsucht werden und Tastaturkürzel zugewiesen und verwendet werden. Drei Versionen sind verbreitet worden: 3.01 als erste Variante, gefolgt von 3.05 und 3.06. Neben dem Atari TT wurden auch die Atari-Klone Medusa und Hades mit TOS 3.0x-Varianten bestückt.

TOS 2.0x

TOS 2.0x wurde mit dem MegaSTE und somit zeitlich nach TOS 3.0x eingeführt. Die erste Version war 2.05, da diese von TOS 3.05 für den Atari TT abgeleitet worden war. Es übernahm den erweiterten Desktop von TOS 3.05 und einige Betriebssystemfunktionen, um prinzipiell zum Atari TT kompatibel zu sein, sofern dessen CPU, Grafikauflösung oder Speicherausbau nicht explizit benötigt wurde. TOS 2.05 war auf den Gebrauch in STE-Computern beschränkt und gerade dies löste Proteste bei Atari-Usern, Software-Entwicklern und Fachhändlern aus, die forderten, dieses deutlich modernere und freundlichere Betriebssystem auch in anderen ST- und STE-Computern einsetzen zu können. Daraus entstand TOS 2.06, das nicht nur auf allen ST- und STE-Computern lief, sondern außerdem von IDE-Festplatten booten konnte und automatische Stepraten-Umschaltung für HD-Diskettenlaufwerke bot. Da TOS 2.06 mit 256 KB größer war als TOS 1.00 bis TOS 1.04 mit 192 KB und damit auch einen anderen Adressraum belegte, war eine direkte Nachrüstung in existierenden ST-Computern nicht möglich und erforderte Adapterplatinen, die von verschiedenen Herstellern, oft auch in Verbindung mit IDE-Schnittstellen, angeboten wurden. In Atari 520STE- und 1040STE-Computern konnte das TOS einfach durch Austausch der EPROM-Chips aktualisiert werden.

TOS 4.0x

Neben den Anpassungen an die leistungsfähigere Hardware des Falcon und der Unterstützung des DSP bot TOS 4 erstmals animierten 3D-Look, Farbicons, Pop-ups und Untermenüs. Diese Erweiterungen konnten dank eigener GEM-Bibliotheken (WinDom, SysGem, faceVALUE) auch unter älteren TOS-Versionen genutzt werden. Erstmals in einem TOS sind die verschiedenen Sprachversionen in einem ROM zusammengefasst, die Einstellungen werden aus dem NVRAM ausgelesen.

Ein unerwartetes Comeback erlebte TOS 4 auf dem Atari-Klon Milan der Firma Milan Computersysteme. Neben der Verwendung eines moderneren Compilers (GNU C-Compiler) und Anpassungen an die veränderte Hardware (68040 CPU) gibt es in späteren Versionen (TOS 4.08) sichtbare Änderungen in Form von runden Optionsfeldern (Radiobutton) und eckigen Auswahlkästen (Checkbox). Diese rein optischen Neuerungen waren schon vor dem Milan-TOS in diversen GEM-Bibliotheken eingebaut worden. TOS 4.08 ist nur auf dem Milan lauffähig. An der Umsetzung und Erweiterung von TOS 4 auf den Milan war Atari nicht beteiligt.

Zeitlich vor dem Milan-TOS erschien noch inoffiziell TOS 4.92, welches als Beta-Version auf diversen Internet-Seiten kursiert. Auffälligste Änderungen: Zusatzprogramme (Accessories) können nun jederzeit nachgeladen werden, und die Fenster der Benutzeroberfläche sind minimierbar.

MultiTOS

Ein unvollständiges Multitasking war schon in TOS 1 bis 4 möglich (Start sogenannter „Accessories“). Andere Hersteller (MultiGEM, Mag!X) boten hingegen schon echtes Multitasking an. Schließlich schloss Atari auf und veröffentlichte MultiTOS. Es war neu entwickelt und basierte nicht auf TOS 1–4, sondern auf dem von Eric Smith entwickelten MiNT, das in der Lage war, mehrere TOS-Programme ohne grafische Benutzeroberfläche auszuführen, und der grafischen Oberfläche MultiAES, die den parallelen Einsatz von GEM-Programmen erlaubte. Sie war der Benutzeroberfläche des TOS 4.0x sehr ähnlich, brachte aber Inkompatibilitäten mit sich.

MultiTOS bot präemptives Multitasking und Speicherschutz (mit dem 68030 mit Hilfe der PMMU), die Benutzeroberfläche entsprach weitgehend dem Falcon-TOS. Besonders der (abschaltbare) Speicherschutz stellte viele Atari-Programme vor Probleme, ein großer Kritikpunkt war außerdem die niedrige Geschwindigkeit: Ein sinnvoller Einsatz war erst auf Rechnern mit 68030-CPU möglich.

MultiAES 4.1, eine fehlerbereinigte und beschleunigte Version der GEM-Komponente in MultiTOS, wurde nicht mehr offiziell als Update angeboten, das quelltextoffene MiNT wird hingegen bis heute weiterentwickelt.

BIOS

Das BIOS stellt die unterste Schicht des Betriebssystems dar und abstrahiert einen großen Teil der zugrunde liegenden Hardware. Das BIOS legt dabei die Grundlage für den Betrieb eines CP/M oder CP/M-ähnlichen Systems, das heißt, es verfügt über fundamentale Funktionen zum Lesen und Schreiben von Sektoren, Einlesen oder Ausgeben von Zeichen, einfache Verwaltung von Speicher und Zeitgebern. Das BIOS wird innerhalb von TOS komplett von GEMDOS gekapselt und soll daher von Applikationsentwicklern nicht direkt verwendet werden.

XBIOS

Ähnlich wie das BIOS abstrahiert das XBIOS die Hardware auf eine sehr fundamentale Weise, bedient dabei aber nicht das GEMDOS. Im Wesentlichen bietet das XBIOS Funktionen zur Verwaltung von Hardware, die nicht von GEMDOS/BIOS genutzt wird aber vorhanden ist, wie z. B. Klangerzeugung (X32), Setzen der Farbpalette, Verwaltung von Tastatur, Maus, Auflösung, Bildschirmspeicher etc.

GEMDOS

Das GEMDOS ist Systemen wie MS-DOS oder DR-DOS sehr ähnlich. Es bietet Funktionen zur Speicherverwaltung, Dateiverarbeitung mit hierarchischem Filesystem, fundamentale Verwaltung von Prozessen, Konsolen-ein- und -ausgabe über Kanäle etc. Zwar bietet GEMDOS eine fundamentale Prozessverwaltung, ist aber nicht multitaskingfähig. Daher wurde das GEMDOS in MultiTOS durch MiNT ersetzt.

VDI

Die Grundlage der grafischen Benutzeroberfläche GEM. Das Virtual Device Interface abstrahiert komplexere Ein- und Ausgabegeräte, wobei der Schwerpunkt – insbesondere innerhalb des TOS – auf Bildschirmausgaben liegt. Im Wesentlichen besteht das VDI aus einem (oder prinzipiell mehreren) Gerätetreibern und einem sogenannten Graphical Device Operating System (GDOS), das im TOS nur sehr rudimentär vorhanden ist. Letztlich bietet das VDI einen Katalog von Funktionen zum Zeichnen von grafischen Objekten (sogenannten Primitives) wie z. B. Linien, Kreise, Rechtecke, mit verschiedensten Attributen wie z. B. Farben, Füllmustern, Liniendicken, sowie zur Ausgabe von Zeichen mit variablen Zeichensätzen und -attributen.

AES

Die Application Environment Services (AES) stellen eine Bibliothek von Funktionen für Applikationen zur Verfügung. Diese reichen von der Applikationsverwaltung selbst (Initialisierung, Betrieb, Deinitialisierung) über Ereignisverwaltung (z. B. Mausklick, Timer, Mitteilungen etc.) hin zur Fenster- und Menüzeilenverwaltung, Dialogboxen und Dateiauswahlboxen. Das AES selbst ist sozusagen „unsichtbar“, wird aber von GEM-Programmen genutzt und verleiht diesen das charakteristische Verhalten und Aussehen. Im Gegensatz zum restlichen TOS unterstützt das AES, wenn auch nur rudimentär, kooperatives Multitasking. Da das restliche TOS dies aber nicht erlaubt, kann TOS nur je ein Programm starten, aber gleichzeitig mehrere kleine Hilfsprogramme, sogenannte Accessories, bedienen. In MultiTOS wird das sogenannte MultiAES nachgeladen, das diese Einschränkungen nicht mehr hat.

Desktop

Dies ist zwar kein Betriebssystem-Modul, aber im TOS enthalten. Es stellt die primäre Arbeitsumgebung nach dem Start des Betriebssystems dar und erlaubt dem Benutzer, mit Hilfe der Maus, Dateioperationen auszuführen und Programme zu starten.

Diskettenformat

Das Diskettenformat, wie es von GEMDOS verwendet wird, ist kompatibel zu MS-DOS, TOS 1.00 und 1.02 legen beim Formatieren aber einige Daten anders an, als MS-DOS diese benötigt. Erst ab TOS 1.04 formatiert TOS die Disketten so, dass MS-DOS diese auch akzeptiert. Unter MS-DOS formatierte Disketten sind unter jeder TOS-Version benutzbar.

Booten von Laufwerken

Prinzipiell ist TOS in der Lage, von Diskette oder Festplatte zu booten, d. h. TOS liest den Bootsektor, prüft ihn und führt ihn aus. TOS beinhaltet aber keine Festplattentreiber, daher muss im Rootsektor einer eventuell angeschlossenen Festplatte ein Treiber vorliegen, um die Festplatte nutzen zu können (z. B. AHDI von Atari oder HDDriver von Uwe Seimet).

Autostart von Programmen

Im Gegensatz zu vielen anderen Betriebssystemen arbeitet TOS beim Booten kein Script ab. Programme, die automatisch gestartet werden, können daher keine Parameter annehmen und werden in der Reihenfolge ausgeführt, in der sie auf dem Boot-Medium vorliegen. Mit der Verbreitung größerer Festplatten wurden daher sogenannte Bootmanager populär, die relativ früh während des Bootens von Festplatte gestartet werden sollten und dem Benutzer erlaubten, (meist durch Umbenennung) Programme zu aktivieren und deaktivieren, die während des weiteren Bootvorgangs geladen werden sollten (z. B. XBoot III von Ten Software Design).

Konsole

Wie CP/M erlaubt GEMDOS den Betrieb einer textbasierten Konsole, bringt aber selbst keinen Kommandozeileninterpreter mit. Software kann aber diese GEMDOS-Konsole für Ein- und Ausgaben nutzen, die sich wie ein VT52-Terminal verhält. Allerdings läuft diese Konsole unter TOS nicht in einem Fenster, sondern verwendet den gesamten Bildschirm exklusiv. Erst mit der Erweiterung „MINIWIN“ von MultiTOS wird die Konsolenausgabe in ein Fenster umgeleitet.

Das Vorhandensein dieser Konsole erlaubte eine Gruppierung der Software unter TOS in

• Konsolenanwendungen, die nur Routinen des GEMDOS verwenden und daher leicht von anderen, konsolenbasierten Betriebssystemen portiert werden können. TOS erkennt diese Programme am Dateinamen-Index "TOS" oder "TTP" (für "TOS Takes Parameter"). Bei letzteren öffnet das Desktop vor der Ausführung eine Eingabezeile, um der TOS-Applikation Parameter zu übergeben.
• GEM-Anwendungen, die AES und VDI benötigen. TOS erkennt diese Programme am Dateinamen-Index ".PRG" oder ".APP". Spätere TOS-Versionen akzeptierten auch ".GTP", bei deren Start ebenfalls eine Eingabezeile geöffnet wird, um Parameter zu akzeptieren.

Zeichenkettenausgabe in GEMDOS

In CP/M, DR-DOS und MS-DOS geben die Betriebssystemfunktionen „9“ eine Zeichenkette aus, die mit einem Dollarzeichen terminiert sein muss. Einen Grund für die Wahl dieses Zeichens scheint nur Gary Kildall selbst gekannt zu haben. Auch in GEMDOS wird die Funktion „9“ für die Ausgabe einer Zeichenkette verwendet, diese wird aber mit einem 0-Byte (also NULL = '\0', nicht dem Zeichen „0“) abgeschlossen, wie in der Programmiersprache C üblich.