CP/M-80-Emulator für den Atari 520 ST: Fortschritt rückwärts
Software von gestern für Computer von heute. Mit dem CP/M-80-Emulator bekommt der Atari 520 ST genau das, was ihm bislang noch fehlt - viel Software.
Die Computerindustrie hat wundervolle Computer mit ebenso wundervollen Eigenschaften erfunden, Das einzige, was diese Computer jedoch gemeinsam haben, ist, daß sie nichts gemeinsam haben. Lange, bevor »Big Mammie Blue - IBM« sich mit dem IBM-PC in die Niederungen des Personal Computer-Marktes herabließ, gab es davon nur eine Ausnahme: das Betriebssystem CP/M. Damit wurde es möglich, eine Vielzahl von Programmen auf durchaus unterschiedlichen Hardware-Konfigurationen einzusetzen. Entwickelt auf und für Computer mit den Mikroprozessoren 8080/8085 und Z80, verbreitete sich dieses Betriebssystem als CP/M-80 millionenfach in den verschiedensten Anwendungsbereichen, Die Folge dieser ungeheuren Verbreitung von CP/M-80 ist die wohl umfangreichste Softwarebibliothek für Anwender und Softwareentwickler aller Zeiten.
Seither hat sich die Computertechnik jedoch weiterentwickelt und die 16-Bit-Computer beginnen, die alten 8-Bit-Systeme zu verdrängen. Mit dem Atari 520 ST ist ein Computer auf den Markt gekommen, der aufgrund seiner Hardware-Ausstattung den 8-Bit-Mitbewerbern das Fürchten lehren kann. Ob sein Betriebssystem TOS auch zu einem neuen Standard wird, muß die Zukunft und vor allem das Softwareangebot zeigen.
Doch warum sollte es nicht sinnvoll sein, zumindest für eine Übergangszeit, dem Atari 520 ST-Besitzer die enorme Vielfalt der CP/M-80-Software verfügbar zu machen? Das Betriebssystem des 520 ST, genannt TOS (Tramiel Operating System), ist ein naher Verwandter des CP/M-68k, einem Betriebssystem für den 68000-Mikroprozessor, der auch das Gehirn des 520 ST ist. Da CP/M-68k aus derselben Softwareschmiede stammt wie CP/M-80, sollte da doch etwas zu machen sein.
Atari im Schafspelz
Und es ist zu machen. Oder besser gesagt, es ist bereits fertig. Die Lösung ist ungewöhnlich: Nicht die Software wurde dem Computer angepaßt, sondern umgekehrt, der Computer an die Software. Dabei wurde so geschickt programmiert, daß die verwendeten Programme gar nicht merken, daß sie nicht in ihrer angestammten Umgebung sind und daher ebenso gut funktionieren, wie der Anwender es bisher (auf seinem 8-Bit-Computer) gewohnt war. Der Zauberstab, der dieses Kunststück vollbringt, heißt »Emulator«. Doch was ist das eigentlich? Ein Emulator ist ein Programm, das in diesem speziellen Fall den 520 ST in allen Funktionen in einen CP/M-80-Computer der Version 2.2 verwandelt. Er simuliert sozusagen einen Computer in einem Computer.
Jedes Programm besteht aus einer Folge von Anweisungen, die vom Prozessor des Computers erkannt und in der Reihenfolge ihres Eintreffens ausgeführt werden. Leider versteht jeder Prozessor nur seine eigene Sprache. CP/M-80-Programme sind beispielsweise in der Sprache des Z80-Prozessors abgefaßt, die für den 68000-Prozessor unverständlich ist. Ein Emulator ist eine Art Dolmetscher, der jede Anweisung für den Z80 so übersetzt, daß der 68000-Prozessor sie verstehen und in die entsprechende Funktion umsetzen kann. Um CP/M-Programme aber direkt abarbeiten zu können, muß der Emulator sozusagen simultan dolmetschen. Da die Arbeitsgeschwindigkeit des 68000-Prozessors im 520 ST viel größer ist als die aller Z80-Systeme, kann dennoch die gewohnte Ablaufgeschwindigkeit der CP/M-80-Programme erreicht werden.
CP/M statt Maus
Doch nun genug der theoretischen Vorbemerkungen. Der CP/M-Emulator hat es geschafft, dem Atari 520 ST ein riesiges Software-Angebot zu erschließen. Für das CP/M-Betriebssystem gibt es so gut wie alles, was das Herz eines Computerbesitzers höher schlagen läßt: Textverarbeitung (Wordstar), Datenverwaltung (dBase), Sprachen (Fortran, MBasic, Turbo-Pascal), Datenübertragungsprogramme (Move it, Kermit) und eine nicht mehr zu zählende Anzahl von Anwendungen. Durch die in der Computer-Geschichte einmalige Standardisierung von CP/M sind alle diese Programme mit dem Emulator auch auf dem Atari 520 ST einsetzbar. Und das ohne großen Aufwand, denn die Bedienung des Emulators, der auf zwei Disketten im normalen Atari-3,5-Zoll-Format geliefert wird, ist denkbar einfach. Im Inhaltsverzeichnis der ersten Diskette findet man ein Programm mit dem Namen »CPMZ80.PRG«. Vor dem Laden des Emulators muß dieses Programm als TOS-Anwendung angemeldet werden. Dies erreicht man am besten durch Umbenennen des Programms in »CPMZ80.TOS«, oder mit Hilfe des Menüpunktes »Anwendung anmelden« im GEM-Desktop des 520 ST.
Trick mit Doppelklick
Nach dem Starten des Programms, durch Doppelklick mit der Maus, verschwindet der Desktop und der weiße TOS-Bildschirm erscheint. Nach dem Laden, dem Wechseln auf die CP/M-Programmdiskette und der Eingabe des Befehls »DIR«, sieht man auf dem Bildschirm ein normales CP/M-Menü, erweitert um die Angabe der Anzahl der Dateien, ihrer Größe und des auf der Diskette freien Speicherplatzes. Aus Sicherheitsgründen ist es übrigens immer besser, mit einer Kopie der betreffenden Diskette zu arbeiten. Die zum Test vorliegende Vorab-Version konnte allerdings noch nicht mit zwei Laufwerken kopieren. Nach Angabe des Herstellers soll die endgültige Version aber auch zwei Diskettenstationen bedienen. Man kann die Emulator- und Datendisketten aber auch unter GEM wie normale TOS-Disketten kopieren. Auf der zweiten Diskette befinden sich die CP/M-Systemprogramme wie PIP (Kopierprogramm), STAT (Informationen über Dateien und Systemparameter), DDT (Dynamic Debugging Tool = Hilfsprogramm zur Fehlersuche), ASM (Assembler) und so weiter, die bereits jetzt einwandfrei funktionieren. Mit DDT sieht man die übliche Speicheraufteilung eines 64-KByte-CP/M-Computers. Bei der Erprobung des Emulators stellten sich sogar einige Erweiterungen des CCP (Command Console Processor = Benutzerschnittstelle) heraus. So listet ERA die Namen der gelöschten Programme auf, das Kommando GO startet erneut ohne Nachladen ein Programm in der TPA (Transient Program Area = Programmspeicher für Anwenderprogramme), mit EXIT kann man in das GEM-Desktop zurückkehren. Außerdem findet man auf der CP/M-Programmdiskette ein Kopierprogramm für einzelne Dateien. Damit wird es möglich, Dateien, die unter CP/M erstellt wurden, unter TOS weiterzuverarbeiten und umgekehrt. Ebenso bleibt eine wichtige Funktion des TOS erhalten, nämlich die Bildschirm-Hardcopy an jeder Stelle des Programmablaufs. Nach Fertigstellung des Ausdrucks werden die Programme ohne Probleme fortgesetzt.
Tempo, Tempo
Nachdem der Emulator seine prinzipielle Funktionsfähigkeit erwiesen hat, sollte nun seine Leistungsfähigkeit, insbesondere in Hinsicht auf die Ablaufgeschwindigkeit von Anwenderprogrammen, gemessen werden. Zu diesem Zweck wurden die Ladezeiten und einige Funktionen von »Wordstar« und »Turbo-Pascal« im Vergleich mit den gleichen Programmen auf einem Apple IIe mit CP/M-Karte untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 wiedergegeben. Als Grundlage für die Messungen der Compilierzeit und der Ausführungsgeschwindigkeit des Compilates diente das Pascalprogramm »Sieb des Eratosthenes«. Aus den Tabellen wird deutlich, daß der Apple Ile in allen Punkten, auch bei den Ladezeiten der beiden Programme, die Nase vorn hat. Bei dem zum Vergleich herangezogenen Apple IIe wurde die CP/M-Karte mit einer Frequenz von vier MHz getaktet. Somit entspricht der Atari 520 ST als emulierter CP/M-Computer ungefähr einem Z80-Computer mit einer Taktfrequenz von zwei MHz. Dies ist sicherlich für eine reine Software-Emulation eine ganz beachtliche Leistung, denn beim Apple wird ein ungleich höherer Aufwand getrieben. Die beim Apple notwendige Karte ist mit einem eigenen Z80-Prozessor und einigen Schaltungs-ICs ausgestattet. Dieser Aufwand hat natürlich seinen Preis - die Karte kostet einiges mehr als der Emulator. Im Praxistest mit einigen der wichtigsten CP/M-Programmen, wie beispielsweise Wordstar oder Turbo-Pascal, konnte man schon bald vergessen, daß man keinen »echten« CP/M-Computer vor sich hat. Mit allen Programmen ließ sich einwandfrei und schnell wie gewohnt arbeiten. Man kann deshalb tatsächlich von einer gelungenen Echtzeit-Emulation sprechen.
CP/M-Software für den 520 ST
Nun stellt sich natürlich die Frage, wie man zu den CP/M-Superprogrammen kommt. Kein Problem, denn gleichzeitig mit dem Emulator werden die wichtigsten CP/M-Programme zu einem interessanten Preis verfügbar sein. Kleinere Programme kann man natürlich auch durch Computer-Kopplung, entweder direkt oder durch Zwischenschaltung eines Akustikkopplers/Modems, überspielen. Von großem Nutzen ist dabei das bei CP/M-80-Benutzern schon lange bekannte Programm »Kermit«, mit dem CP/M-Files, seien es nun Anwenderprogramme, Utilities, Texte oder Dateien, auf die 3,5-Zoll-Disketten des Atari 520 ST übertragen werden können. Dieser Schlüssel zur CP/M-Programmwelt sollte deshalb direkt neben dem Emulator ganz weit oben auf dem »Wunschzettel« jedes 520 ST-Besitzers stehen.
Gestern mit Zukunft
Bei aller Leistungsfähigkeit, die man dem CP/M-80-Emulator bescheinigen kann, muß dennoch die Frage gestellt werden, welchen Sinn es hat, ein Programm zu schreiben, das einen »Computer von morgen« wie den 520 ST beinahe aller seiner zukunftsweisenden Eigenschaften beraubt? Die Antwort ist einfach: ein »Computer von morgen« muß natürlich heute verkauft werden, um sein »Morgen« überhaupt noch zu erleben. Die wichtigste Voraussetzung für eine große Verbreitung eines neuen Computersystems ist ein entsprechend großes Angebot an guter Software. Wegen des ungeheuren Konkurrenzdruckes und der immer kürzer werdenden Entwicklungszeiten für die Hardware, müssen Neuentwicklungen stets so früh auf den Markt gebracht werden, daß die Softwareentwicklung zwangsläufig nachhinken muß. So ist es auch im Falle des Atari 520 ST. Auf der anderen Seite wecken die potentiellen Fähigkeiten der 16-Bit-Technik den verständlichen Wunsch nach Umstellung auf neue Systeme.
Durch die Möglichkeit, zunächst vertraute Software weiter benutzen zu können und erst nach und nach durch 16-Bit-Software zu ersetzen, fällt der Einstieg in die 16-Bit-Technologie leicht. Man kann wie gewohnt weiterarbeiten und die Umstellung reibungslos vollziehen.
Ein Produkt, wie der hier vorgestellte CP/M-80-Emulator für den Atari 520 ST, bedeutet zweifelsohne nicht den Aufbruch zu neuen Ufern in der Softwareentwicklung. Im Gegenteil, es ermöglicht eher einen Schritt rückwärts zur Software von gestern. Dieser »Rückschritt« erleichtert aber in geradezu idealer Weise das Warten auf die Programme von morgen, die die Fähigkeiten des Atari 520 ST voll ausschöpfen werden. So gesehen, sind der Emulator und die dazugehörigen CP/M-Programme eine in jeder Hinsicht lohnende Anschaffung.
Test mit Turbo - Pascal
Apple IIe CP/M80-EMULATOR
Ladezeit 9 sec 18 sec.
Conpilierzeit
ERATOS.PAS 1 sec. 2 sec.
Laufzeit
Compilat
1 Durchlauf 5 sec. 11 sec.
2 Durchläufe 10 sec. 22 sec.
3 Durchläufe 14 sec. 33 sec.
Tabelle 1. Leichte Vorteile für den Apple mit CP/M-Karte
Test mit Wordstar 3.B
Apple IIe CP/M80-EMULATOR
Ladezeit 19 sec. 23 sec.
65 Zeichen im
Text nit Cursor 6 sec. 8 sec.
überfahren
Umformatieren
von ERATOS.PAS 33 sec. 42 sec.
Tabelle 2. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Emulators