PC-Speed: MS-DOS prescht los!

PC-Speed, der neue MS-DOS-Emulator in einem 520 ST

Die Vorliebe für Emulationen steckt vielleicht in der Natur der ST-Anwender oder beruht vielleicht auf Neidgefühlen gegenüber den Bergen an Software, die es für jedes denkbare Anwendungsgebiet in der MS-DOS-Welt gibt, oder entspringt dem Wunsch, aus einem geschlossenen System eine Multimaschine zu machen oder... Was im Endeffekt zutrifft, werden wir mit Sicherheit nie herausbekommen. Tatsache ist, daß der ATARI ST eine ganze Reihe Rechner emulieren kann, u.a. auch einen DOS-Computer. Der Neueste dieser MS-DOS-Emulatoren heißt PC-Speed und ist im Gegensatz zu dem bekannten PC ditto eine Kombination aus Soft- und Hardware.

Eine (un)endliche Geschichte?

Es war einmal vor langer, langer Zeit, als der ATARI ST noch jung war, seine Besitzer ihn noch kaum kannten und von seiner Software nicht recht überzeugt waren. Damals gab es eine Firma (deren Name schon in Vergessenheit geraten ist), die eine graue Box vorstellte, die sich MS-DOS-Emulator für den ATARI ST nannte. Viele Programme in Turbo Pascal konnte man mittels dieser Box auf dem ST bewundern, solange die neugierigen Finger der Anwender nicht wild auf der Tastatur herumfummelten. Abstürze waren seine beliebtesten Kunststückchen, und aus diesem Tiefschlaf konnte man ihn nur mittels der Resettaste zurückholen. Man weiß nicht genau, ob die Einwirkung bösartiger Dämone oder der Einfluß von geheimnisvollen Erdstrahlen die Ursache war, daß die graue Box nicht weiterentwickelt wurde. In jedem Fall irgendwann verschwand sie, und wenn diese Sätze nicht geschrieben worden wären, hätte sich keiner mehr an diese Geschichte erinnert.

Aber die Geschichte - wie ein deutscher Denker einmal sagte - wiederholt sich zweimal: Einmal als Tragödie und das nächste Mal als Kabarettstück. Ebenso verhielt es sich bei den MS-DOS-Emulatoren für den ATARI ST. Nach der Tragödie, jetzt das Kabarettstück: Es gab eine zweite Firma, die auch eine graue Box entwickelt hat (hieß sie nicht Superbox oder so ähnlich?), die eine MS-DOS-Emulation beinhalten sollte. Sie wurde ebenfalls vorgeführt, es wurden Bestellungen entgegengenommen, aber genauso wie ihre Vorgängerin wurde sie nie in Stückzahlen produziert und ausgeliefert.

Zwischen den beiden Emulatorboxen kam ein anderes Produkt auf den Markt, das nicht auf Hardware basierte sondern ein einfaches Programm war, das einen MS-DOS-Rechner tatsächlich emulierte. PC ditto wurde so der einzige funktionierende Emulator für den ATARI ST. Er ist zwar langsam, verleiht dem ST-Anwender aber einen Hauch eines MS-DOS-Rechners.

Aber diese Erzählung wäre keine wahre Geschichte, wenn wir nicht von einer neuen Emulation reden könnten. PC ditto hat eine harte Konkurrenz bekommen. Aus Deutschland kommt ein Hardware-Emulator, der alles verspricht, was schon andere versprochen haben aber nicht zustande brachten. PC-Speed ist die Hauptfigur unserer folgenden Geschichte, die manchen ST-Anwender aufatmen läßt.

V30, ein getarnter 8086?

Der V30 ist die Antwort der Firma NEC an den großen Bruder Intel. Mit dieser Prozessorserie hat NEC eine Reihe von Prozessoren geschaffen, die nicht nur mit den herkömmlichen Intel-Prozessoren der 80er-Reihe pinkompatibel sind, sondern sie sogar teilweise an Leistungsstarke übertreffen.

In unserer Geschichte ist der V30 der Protagonist, und wir werden diesem Chip ein wenig Aufmerksamkeit widmen. Der V30 ist eine 16 Bit-CPU, die denselben Befehlssatz beherscht wie der Intel 8086. Dementsprechend kann man diese in einem normalen PC einfach austauschen. Die interne Architektur ist sehr ähnlich, nur die Bezeichnungen der Befehle und Register heißen bei NEC anders. Nicht nur daß man kompatibel geblieben ist, sondern man hat sich auch die Mühe gegeben und Verbesserungen vorgenommen. So ist es z.B. beim internen Bus der Fall: Der 8086 verfügt nur über einen Bus. der V30 aber über zwei. Ein Zähler, der bei dem V30 vorhanden ist, übernimmt die Aufgabe des Schleifenzählers bei Operationen wie Rotieren oder Verschieben. Diese Erweiterung hat zufolge, das z.B. Multiplikation- und Divisionsbefehle von einem V30 wesentlich schneller ausgeführt werden als bei einem 8086.

Neben den alten Befehlen, die auch im Intel 8086 vorhanden sind, wurde der gesamte Befehlssatz mit eigenen Befehlen erweitert, die für bestimmte Anwendungen sehr interessant sein können. Weiterhin muß man erwähnen, daß der V30 einen anderen Prozessor "emulieren” kann, nämlich den 8080. Die Umschaltung erfolgt über das Flag-Register.

Ein Mann sieht blau

Die Gechichte fängt 'tief in Deutschland' an, wo die Sonne nicht ganz verstaubt ist. aber die Luft immer noch nach viel Industrie riecht, die dort ansässig ist. Es ist die Geschichte eines jungen Mannes, den gestört hat, daß viele Anbieter einen Emulator versprochen haben, der zumindest annähernd die Geschwindigkeit eines normalen PC-XT bringen sollte und auf ein wenig Kompatibilität mit einem PC verweisen kann (wohl bemerkt, nicht jeder PC-Clone ist hundertprozentig kompatibel), und dann doch nichts daraus wurde. Sagen wir, er hat solange gewartet, bis ihm klar war, daß die anderen Emulatoren vielleicht nicht mehr kommen würden.

Dann hat er sich an die Arbeit gemacht und hat es geschafft. Auf einer Platine von 9,5x9,5 cm steckt die gesamte Arbeit dieses jungen Mannes. Ein NEC V30-Prozessor (eine Intel-ähnliche CPU), ein Paar PAL-Bausteine und dazu noch 4 TTL-ICs bilden das Herz dieses Emulators. Dazu kommt ein wenig Software, und sie haben auf dem ST einen funktionierenden MS-DOS-Rechner, und was für einen. Es hört sich alles ziemlich einfach an, und Sie werden sich auch fragen, warum nicht schon früher der ein oder andere Hersteller auf die gleiche Idee gekommen ist. Wie gesagt, es hört sich sehr einfach an, aber bis alles so läuft wie es sein soll, muß man hart arbeiten.

Die meisten Versuche der anderen Hersteller sind von einem anderen Prinzip ausgegangen. Sie haben einen Chip entwickelt (oder zumindest teilweise entwickelt), der in der Regel nichts anderes beinhaltete als einen Umsetzer von Intel-in Motorola-Maschinencode. Die Daten wurden von der Software aufbereitet und zum Customchip geschickt. Dieser hat sie dann mehr oder weniger dekodiert und für den 68000-Prozessor verständlich gemacht. Die Speicherverwaltung sowie die Ansteuerung der Peripherie wurde völlig vom 68000er gemeistert. Dieser Transfer von Daten zwischen Hauptprozessor und Customchip, der immer in einem genauen Timing laufen muß, ist nicht einfach zu realisieren und kostet viel Zeit. Aber mit großer Wahrscheinlichkeit muß man die Ursache dieses gescheiterten Versuchs in dem selbstentwickelten Chip suchen, der angeblich nie ganz fehlerfrei war und deswegen nie richtig funktioniert hat.

Bei PC-Speed ist die Lösung irgendwie logisch. MS-DOS-Rechner verstehen nämlich Intel- und keinen Motorola-68000-Code, und deswegen ist es sinnvoller, die Dekodierung dieser Befehle an eine Intel-CPU oder einen kompatiblen Prozessor (V20 oder V30) zu übergeben. Man schafft also im ST einen bestimmten Speicherbereich, der ähnlich wie in einem MS-DOS-Rechner aufgebaut ist. Man setzt den Programmzähler des V30 (in diesem Fall) an die richtige Adresse und läßt diesen so arbeiten als hätte er es mit einem ganz normalen MS-DOS-Rechner zu tun. Die ganze Zeit wird der 68000er in einer Art Tiefschlaf gehalten, damit es nicht zu Konflikten mit dem anderen Prozessor kommt. Wird auf irgendeinen Ein-/Ausgabebereich zugegriffen, werden die Daten aufbereitet und dem 68000er wieder das Kommando übergeben (und das auch nicht immer, es gibt sogar Ausgaben wie z.B. die Videoverwaltung, die der V30 übernimmt). Ist das erledigt, übernimmt wieder der V30 das Kommando usw. Einfach, aber genial.

Wir haben versucht, alles schematisch zu erklären. Natürlich gehört mehr dazu, um eine solche Schaltung exakt im Timing zu realisieren. Aber das sollte die meisten unserer Leser nicht so genau interessieren.

Lötzinn & ein wenig Geduld

Wir kommen jetzt an einen der wichtigsten Teile des Berichts. Wo wird der Emulator im ATARI ST untergebracht? Wir können Ihnen von vornherein den Schreck nehmen: PC-Speed belegt keinen Port (also Sie können auch nebenbei Ihren Aladin in den ROM-Port stecken oder irgendwelche andere Erweiterungen, die Sie ständig benutzen), und man braucht keine Ausbildung zum Elektroniker abgeschlossen zu haben, um den Emulator und den ATARI ST miteinander zu verbinden.

Die Platine besitzt auf ihrer Unterseite einen doppelreihigen Stecker (64poligen IC-Sockel), der direkt auf den Prozessor (68000) gelötet wird. Da alle Bus-Signale und ebenso die Taktfrequenz an diesem Chip anliegen, holt sich der Emulator von dort alles, was er braucht. Auch die Spannungsversorgung holt sich der Emulator von dort. (Dadurch daß der V30 in CMOS-Technologie hergestellt wird, ist der Stromverbrauch sehr gering. Der Prozessor wie der gesamte Emulator werden kaum warm.)

Ein wenig komplizierter wird es beim 1040 ST. Wegen einer Änderung auf der Platine (Motherboard) befindet sich der Prozessor direkt unter der Tastatur, so daß der Platz in der Höhe nicht mehr reicht. Hier hat man zwei Alternativen: Entweder man verzichtet auf den Blechdeckel (der Rechner ist dann nicht mehr abgeschirmt und kann, aber muß nicht, Störungen in Radios u.ä. Geräten verursachen), oder man schneidet einen Ausschnitt aus dem Blech heraus. Aber das ist mit Sicherheit kein größeres Problem. In meinem alten 520 ST fehlte jahrelang das Abschirmblech, da ich ständig an dem Rechnergebastelt habe. Ich kann mich nicht erinnem, daß ich irgendeine Störung im Monitor oder meinem Farbfernseher hatte, der neben meinem Rechner stand. Falls Sie sich trotzdem nicht trauen den ST zu öffnen und PC-Speed selbst zu montieren, dann fragen Sie Ihren Händler oder der MAXON Computer nach.

Ist alles sauber gelötet (bitte überprüfen Sie Ihre Lötstellen, bevor Sie den Rechner erneut anschalten), dann können Sie eine Diskette einlegen und den ersten Versuch starten. An der Software wurde nicht gespart und auf der mitgelieferten Diskette befindet sich alles, was Sie brauchen, um den Emulator in Gang zu bringen. Ein DOS-Betriebssystem ist allerdings nicht vorhanden. Das müssen Sie sich selbst besorgen.

Das erste Programm, das Sie starten sollten, ist das Initalisierungsprogramm. Mit ihm können Sie Ihre Rechnerkonfiguration festlegen. Also ob Sie eine CGA-oder eine Hercules-Grafikkarte emulieren möchten, ob Sie ein oder mehrere Laufwerke oder ein 5 l/4"-Laufwerk besitzen, ob Sie eine Festplatte betreiben, wieviele Partitionen Sie dann einrichten möchten, von welcher Partition Sie booten möchten und, und, und...

Das zweite Programm ist die Emulator-Software selbst. Wenn sie PC-Speed starten, werden Sie aufgefordert, ein DOS-System von Ihrem internen Laufwerk oder von Ihrer Boot-Partition zu laden, falls Sie eine solche haben. Ist das alles geschehen, sitzen Sie immer noch vor Ihrem ST, aber intern läuft ein MS-DOS-Rechner. Das Programm ist resetfest, und Sie können jederzeit durch Drücken der ESC-Taste den Emulator verlassen. Falls Sie sich allerdings gerade in einem DOS-Programm befinden, ist das Verlassen gesperrt, da viele DOS-Programme diese Taste häufig nutzen. Noch ein Programm ist im Lieferumfang enthalten. Es dient dazu, die verschiedenen Maustypen, die es für den PC gibt, zu unterstützen.

Geschwindigkeitstest

PC-Speed wurde von uns zwei Geschwindigkeitstests unterworfen: Der Norton-Utility und dem Performance-Analyzer-Test. Hier sind die Ergebnisse:

Zum Vergleich haben wir drei andere Rechner herangezogen, so daß sich folgende Tabelle ergibt:

Tauglichkeit ist (k)ein Gebot

"Bis jetzt läuft noch alles gut!”, sagte der Typ, der vom Dach eines Hochhauses stürzte und gerade an der 15. Etage vorbeikam. Was ist mit der Kompatibilität? Was läuft und was nicht, werden Sie sich jetzt fragen? Das ist immer eine sehr schwierige Frage. Ich kenne von verschiedenen Messen und von Anrufen in der Redaktion her, daß jeder gerne wissen möchte, ob das Programm, das er am meisten benutzt, einwandfrei auf diesem Emulator funktioniert. Die Frage ist schwer zu beantworten, da eine unheimliche Menge an Software in der MS-DOS-Welt existiert. Um alles zu testen, müßte man zum einen alle vorhandenen Programme besitzen und zum anderen benötigte man unendlich viel Zeit.

Programme wie WordPerfect, Turbo Pascal, Lotus 1-2-3, AutoCad oder Sidekick laufen problemlos. Ob allerdings irgendein “exotisches” Programm, das wir - verständlicherweise - nicht testen konnten, läuft, können wir natürlich nicht sagen. 100% Kompatibilität findet man aber auch bei einem reinen PC-Clone nicht. Man muß hinzufügen, daß viele Programme, die sehr schwer geschützt sind (meistens Spiele), mit großer Wahrscheinlichkeit nicht laufen werden. Aber alles, was wir probieren konnten, läuft einwandfrei und sehr schnell.

Es muß bunt sein & viele Punkte haben

Eine der vielen Fragen, die jeder Käufer einer Emulation sofort stellt, ist: Kann der Emulator Hercules-Auflösung oder so viele Farben wie eine VGA-Karte? Man muß sich darüber klar sein, das ein Emulator die bestehenden Fähigkeiten (oder Unfähigkeiten) des ST nicht erweitern kann. Eine PC-Hercules-Karte verfügt horizontal über eine höhere Auflösung als der ST, nämlich 720 Pixel. Woher soll der ST die fehlenden 80 Bildpunkte nehmen? Auch im Bereich Farbe ist der ST sehr eingeschränkt. Die Farbmöglichkeiten einer VGA-Karte wird der ST ohne zusätzliche Grafikkarte nie erreichen. Also wie Sie sehen, liegen die Einschränkungen dieser Emulation nicht bei der Emulation selbst sondern auf der ATARI ST-Seite.

PC-Speed kann trotz dieser Einschränkungen. die der ATARI ST von vornherein festlegt, eine ganze Menge: CGA- und Monochromkarte. Eine Hercules-Karte wird nicht ganz dargestellt, aber unterstützt. Das bedeutet, daß Programme, die nur in dieser Auflösung laufen, nicht abstürzen und der Bildschirm mit den Cursor-Tasten nach links und rechts gescrollt werden kann. Also auch in diesem Punkt wurde Optimales geschaffen.

Massenspeicher & Außenwelt?

Wir haben schon oben erwähnt, daß PC-Speed eine Festplatte unterstützt. Aber welche? Es gibt nämlich mittlerweile eine ziemlich lange Liste verschiedener Anbieter, die sehr unterschiedliche Platten für den ST herstellen. PC-Speed kann mit fast allen arbeiten, die ganz normal über den DMA-Port angeschlossen werden und den Festplattentreiber ATARIs unterstützen. Schwierigkeiten gibt es bei Festplatten, die - wie die in der c’t vorgestellte “Billiglösung” - einen eigenen modifizierten Treiber brauchen (aber sogar in diesem Bereich wird gearbeitet und demnächst wird es auch für diese Platten eine spezielle Lösung geben). Auch hier ist es sehr schwierig, ein Urteil abzugeben und jede Festplatte, die mit PC-Speed läuft, mit Namen zu nennen. Wir haben es mit einer SH205, einer Vortex HDplus 20 und 30 probiert, sie sind einwandfrei gelaufen. Es kann aber wohl möglich sein, daß die ein oder andere Festplatte anderer Hersteller nicht läuft. Das wird aber nur die Zukunft zeigen können. PC-Speed kann natürlich auch ein externes Laufwerk unterstützen, das nicht unbedingt ein 3,5"- sondern ohne weiteres ein 5,25 "-Laufwerk sein kann. Man kann je nach DOS-Version 40 oder 80 Spuren formatieren.

Paralleler und serieller Port sowie die Maus werden ebenfalls von PC-Speed voll unterstützt. Auch die Soundmöglichkeiten werden voll ausgenutzt.

Speedy Gonzales

Ein Phantom geht in der PC-Welt um. das Phantom der Geschwindigkeit. Alle Entwicklungsabteilungen der Chiphersteller bemühen sich, den höchsten Norton-Faktor zu erreichen. Der, der nicht mindestens auf Faktor 1 kommt, kann seine Entwicklung todsicher in die Schublade stecken. Ja, Herr Norton hat sich eine Reihe von Benchmarkoperationen ausgedacht. die einen gewissen Geschwindigkeitsfaktor messen sollen. Wohl bemerkt, es ist nicht nur Herr Norton, der so etwas gemacht hat. Es gab und gibt (und, weiß Gott, wieviele es noch geben wird) viele andere, die sich solche immer ‘raffinierteren' Geschwindigkeitstests ausgedacht haben.

Um was geht es bei diesen Tests? Hauptsächlich um extreme, interne Befehlsabwicklungen wie z.B. Integer-Multiplikationen, die nur über Register laufen, ähnliche Divisionen oder Transfer-Befehle usw. Am besten schauen Sie sich mal den Infokasten mit den Ergebnissen an.

Sind diese Tests aussagekräftig? Nur bedingt. Z.B. hat der V30 einen schnelleren Multiplikationsbefehl als ein 8086-Prozessor. Folglich schneidet er bei einem direkten Vergleich auf jeden Fall besser ab. PC ditto, der Software-Emulator, hat bei einer Blockoperation (MOVE - von Adresse zu Adresse) eine doppelt so hohe Wertung wie ein normaler PC-XT, und jeder, der PC ditto gesehen hat, weiß ganz genau, das er langsamer ist als ein PC-XT. Der normale Anwender hat von solchen Vergleichstests nicht viel. Es ist mehr oder weniger eine Prestigefrage, zu sagen, “Mein PC hat ein Norton-Faktor 3,678”. oder ähnliches. In jedem Fall ist PC-Speed auch in diesem Bereich ein sehr schneller PC. Mit einem Norton-Faktor 4.0 ist er quasi 4mal schneller als ein PC-XT mit einer Taktfrequenz von 4,77 MHz.

Wichtig ist, daß man mit diesem Emulator problemlos und genau so schnell arbeiten kann wie mit einem normalen PC-AT, und das ist das Entscheidende. Also wenn man das Prestige, das ein Norton-Faktor verleiht, braucht, hat PC-Speed sehr gut abgeschnitten, und wenn es praktisch darum geht, tatsächlich schnell zu sein, trifft das ebenso zu. Man bekommt für DM 498.- einen sehr schnellen MS-DOS-Rechner.

PC-Speed stellt genau wie PC ditto maximal 704 kByte freien Speicher zur Verfügung. Er läuft auf allen ST-Modellen. sogar auf einem 520 ST mit 512 kByte Speicher und Disketten-TOS (es stehen dann ca. 260 kByte für PC-Speed zur Verfügung).

PC-Speed muß auf den Prozessor gelötet werden.

Fazit

Was soll man als Schlußwort sagen, was nicht schon gesagt ist? Viele der über 300.000 ATARI-Besitzer haben sehr lange auf eine DOS-Emulation dieser Art gewartet. Viele davon haben sich PC ditto gekauft, weil er der einzige lauffähige Emulator war, der den ST in eine PC-Welt versetzte. Heute ist es Realität geworden, daß ein Hardware-Emulator da ist. MAXON Computer hat den Entwickler zu sich auf den Stand der ATARI-Messe in Düsseldorf eingeladen. Sehen Sie selbst und überzeugen Sie sich!

MM

Bezugsadresse: Hans Sack Bleichst/'. 49 4792 Bad Lippspringe

Probleme und Fragen?

Da die MAXON Computer bereits mehrere Jahre Erfahrungen beim Vertrieb des PC dittos gesammelt hat und auch PC-Speed anbieten wird, wissen wir sehr gut über die Probleme mit Emulatoren Bescheid. Falls Sie noch Probleme und Fragen zu PC-Speed haben, können Sie uns telefonisch unter 06196/481811 erreichen.

Welche Programme laufen mit PC-Speed?

Wie schon im Artikel erwähnt wird, können wir nicht alle Programme auf PC-Speed laufen lassen. Wir zeigen Ihnen hier eine Liste der Programme, die wir selbst getestet haben:

Es funktionierten ebenso verschiedene DOS-Versionen:

Auch hier konnten wir nicht alle existierenden DOS-Versionen überprüfen, da zu fast jedem PC ein anderes DOS mitgeliefert



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