Afterburner-Praxis

Bis zum Erscheinen der Centurbo 060 ist der Afterburner 040 nach wie vor der schnellste Falcon-Beschleuniger. Benjamin Kirchheim erläutert die nicht immer leichte Software-Konfiguration der Karte.

Richtige Konfiguration des Afterburners

Der Afterburner war der erste 68040er-Beschleuniger für einen Atari, womit dem Falcon in der CPU-Leistung auf die Sprünge geholfen wurde. Von OverScan in Berlin entwickelt, kam der Afterburner 040 mit zwei Jahren Verspätung Ende 1995 auf den Markt [10] - damit wurde der Falcon 040 Realität. Allerdings hatte der Afterburner auch einen stolzen Preis von knapp DM 1.300.-.

Das ist nun schon über 5 Jahre her. Nach OverScan übernahm die englische Firma Titan Design LTD die Produktion und entwickelte die Treiber weiter, doch schon ein paar Jahre später waren die letzten Boards verkauft. Heute bekommt man einen Afterburner mit Glück noch auf dem Gebrauchtmarkt. Der Einbau gestaltet sich nicht gerade einfach für den Laien, müssen doch einige Leitungen auf dem Board angelötet und zwei CPU-Pins abgelötet werden (SMD!). Weiterhin ist der Clockpatch erforderlich, und TOS 4.04 ist zwingende Voraussetzung für den Afterburner-Betrieb.

Hardware

Der Afterburner passt nicht in das Originalgehäuse des Falcons, man sollte daher ein Desktop- oder Towergehäuse mit externer Tastatur besitzen. Der Afterburner wird mit dem 2- bzw. 4-fachen Systembus-Takt getaktet, also im Original-Falcon mit 32 MHz bzw. 64 MHz CPU-intern. Es ist möglich, einen Busbeschleuniger (z.B. Nemesis) einzusetzen, damit wird auch der Afterburner hoch getaktet. Es ist nur die Frage, ob CPU und anderer Teile auf dem Afterburner den Takt mitmachen. Insbesondere bei der CPU wurden in manchen Afterburnern 25 MHz-Modelle verwendet, allerdings sind die CPUs zum Glück nicht aufgelötet, können also getauscht werden. Ein Kühlkörper mit Lüfter ist aber bei jedem Afterburner unbedingt zu empfehlen.

Weiterhin gibt es zwei Modelle der 68040er-CPU, und zwar eine RC-Version mit interner FPU und eine LC-Version ohne FPU. Der 68040er arbeitet nicht mit einem 68881/2 zusammen, die interne FPU ist auch um einiges schneller.

Neben der 68040er CPU hat der Afterburner auch zwei EDO-Sockel für FastRAM, die mit bis zu 64 MB bestückt werden können (max. 32 MB pro Sockel). Es ist allerdings nicht ganz einfach, 32 MB-Module zu finden, die im Afterburner laufen. 16 MB-Module machen aber in der Regel keine Probleme, und für den Normalanwender sollten 32 MB FastRAM ausreichen. Das FastRAM des Afterburner ist ca. 14 mal so schnell wie das ST-RAM des Falcon, deshalb sollte mindestens ein 4 MB-Modul eingesteckt werden. Das größere Modul (oder wenn nur ein Modul eingesteckt wird) gehört dabei in den äußeren Sockel.

Geschwindigkeit. Der Afterburner beschleunigt die CPU bis zu 4-fach gegenüber einem Standard-Falcon, gegenüber einem TT ist er 3 Mal so schnell. Damit ist der Afterburner immer noch der schnellste CPU-Beschleuniger für den Falcon. Er ist geringfügig schneller als die beliebte Centurbo II. Allerdings bleiben Buszugriffe, ST-RAM-Zugriffe und Plattenzugriffe unbeschleunigt. In der Praxis ist ein Afterburner durch das FastRAM 2 bis 8 mal so schnell wie ein Standard-Falcon.

Um einem Afterburner-Falcon nochmal mächtig auf die Sprünge zu helfen ist eine Grafikkarte sehr empfehlenswert. Sehr gut funktioniert der Afterburner zusammen mit der Nova-Grafik-karte der Computerinsel (auch die gibt es nur noch gebraucht). Dadurch wird nicht nur der Bildaufbau enorm beschleunigt, auch der Falcon-Bus profitiert davon, da die geschwindigkeitsfressende Grafikhardware abgeschaltet werden kann. Außerdem fallen ganz nebenbei noch höhere Auflösungen, Farbtiefen und Bildwiederholfrequenzen ab (der Artikel entstand auf einem Falcon mit Afterburner und Nova in 1024*768 Bildpunkten bei 256 Farben und 80 Hz Bildwiederholfrequenz auf einem 19"-Monitor - Atari-Computing mit Fun-Faktor). So verwundert es nicht, dass die meisten Afterburner-Benutzer auch eine Grafikkarte ihr Eigen nennen.

In diesem Artikel soll es jedoch um die Softwarekonfiguration des Afterbur-ners gehen, eine Einbauanleitung ist unter [1] zu finden.

Treiber

Es gibt verschiedene Treiberversionen sowohl von OverScan als auch von Titan Design LTD. Die OverScan-Treiber können Sie getrost vergessen, sie sind allesamt veraltet und taugen nicht viel. Von Titan Design LTD sollten je nach verwendetem Betriebssystem die Treiber eingesetzt werden, die neuesten Versionen vertragen sich leider nicht allzu gut mit MagiC, weshalb hier die ältere Version der Treiber benutzt werden sollte. Für Single TOS-, MiNT- und N.AES-Anwender hingegen eignen sich die neuesten Treiber am besten. Weiterhin ist ein kleines Accessory dringend zu empfehlen, da es die Arbeit mit etwas inkompatibler Software stark vereinfacht und einige Fehler behebt. Unbedingt auch installieren! (s.u.) Die Software findet man hier [3].

Weiterhin sollte möglichst der HDDriver als Festplattentreiber installiert werden, da er spezielle Patches bzw. Initialisierungsroutinen für den Afterburner enthält. Dies ist wichtig, da die Festplattentransfers sehr tief im System sitzen und der Festplattentreiber vor dem Afterburner-Treiber gestartet wird. Weiterhin ist es mit dem Afterburner aufgrund eines Designfehlers nicht möglich, den Festplattentreiber auf einer SCSI-Platte unterzubringen, er muss zwingend auf einer IDE-Platte liegen. Der HDDriver erlaubt es jedoch, die Scanreihenfolge der Festplatten einzustellen. Hier einfach die SCSI-Platte (falls von ihr gebootet werden soll) als erstes scannen lassen, dann liegt „C:" auf der SCSI-Platte und der HDDriver von der IDE-Platte dann irgendwo dahinter.

Mit MagiC

Für MagiC sollte die Version 4.09 des Treibers eingesetzt werden (das sogenannte Toolkit). Das Programm 68040drv.PRG gehört an erster Stelle in den Autoordner. Dazu muss entweder ein neuer Autoordner angelegt werden, und der Treiber als erstes hinein kopiert werden, oder sie benutzen ein entsprechendes Tool wie XBoot, Autosort, Dir-sort [2] etc. Am besten deaktivieren sich auch erst einmal alle Programme im Autoordner (z.B. durch Umbenennen in *.PRX, oder Sie benutzen einen Bootselektor), damit sie sicher stellen können, ob alle Programme nachher auch noch funktionieren (also einzeln aktivieren, neu booten, testen etc.).

Ohne den Treiber sind weder der 68040er, noch das FastRAM noch die Caches oder die MMU aktiviert. Ohne Treiber ist der Afterburner-Falcon langsamer als ein Original-Falcon!

Der Treiber selbst ist im mitgelieferten Zustand funktionsfähig, trotzdem sollten sie erst einmal den Rechner „nackt" booten (also ohne Autoordner und ACCs oder einfach die Control-Taste beim Booten festhalten) und dann die Konfigurations-Software starten. Dazu muss das Treiberprogramm einfach auf das Konfigurationsprogramm (68040cfg. PRC) gezogen werden. Wichtig ist, den Rechner in 320*240 Pixeln Auflösung in True-Color zu starten! Das Programm ist leider alles andere als CEM-kompatibel oder auflösungsunabhängig.

Nach dem Start öffnen sich 7 Fenster, deren Konfigurations-Optionen im folgenden beschrieben werden. Vorhanden sind auch Hinweise, welche Optionen am sinnvollsten sind (im Betrieb mit MagiC), dies kann sich aber individuell unterscheiden. Vor allem wichtig ist es FastRAM zu benutzen, da ansonsten von der Beschleunigung nicht viel bleibt. Die Empfehlungen und Beschreibungen beziehen sich auf Afterburner, die mit FastRAM ausgestattet sind (und wenn es nur ein 4 MB-Modul ist).

1. Setup. Hier lassen sich Konfig-Files laden und sichern und natürlich die Einstellungen in dem Treiber selbst speichern. So ist es möglich, diverse Konfigurationen zu erstellen und zu speichern, die dann schnell wieder geladen und in den Treiber geschrieben werden können.
2. Patch. Sector read/write sollte auf „on" stehen (ansonsten hat Punkt 7 keine Wirkung), alle anderen Variablen sollten sie ausschalten (use HDV_? Vectors, MetaDOS Functions und VDI Blitter-Patch), weil sie durch den TK-Patcher (s.u.) besser implementiert werden.
3. ROM. 32-Bit FastROM sollte bei MagiC ausgeschaltet werden, ebenso das cacheable ROM, schließlich ersetzt MagiC das TOS sowieso komplett. Simulate GEMRAM kann on oder off sein; off ist sicherlich sinnvoller, da unter MagiC sowieso kein WinX eingesetzt werden kann. I-Cache und Nemesis on reset brauchen nicht eingeschaltet werden, da sie nur wirksam sind, wenn FastROM und Resurrect PMMU eingeschaltet sind. Die beiden letzten Optionen Writepro-tect ROM und Bootstrap Loader sollten sie besser ausschalten, wenn MagiC benutzt wird.
4. Masks. je nachdem, ob 4 MB oder 14 MB ST-RAM im Falcon eingebaut sind, sollte die entsprechende Option angewählt werden, damit wird der Bildschirmspeicher als nicht cacheable markiert (genaugenommen das letzte MB ST-RAM als nicht cacheable). So werden Zeichenfehler vermieden, und der Bildaufbau wird etwas schneller. Die anderen Optionen sind nur für Nova-Grafikkar-ten-Benutzer sinnvoll, also ohne Nova sollten alle ausgeschaltet sein. Ansonsten schalten Sie l/O-lnterface an, Color Display an und Mono-Display aus (es sei denn sie benutzen tatsächlich eine monochrome Auflösung mit einer Farbgrafikkarte, dann Color aus und Mono an).
5. 68040. Enable D-Cache und Enable I-Cache können an oder aus sein, am besten experimentieren. Dies ist aber nicht weiter wichtig, die Caches schaltet man sowieso besser mit dem TK-Patcher (s.u.) ein. Die Caches beschleunigen allerdings den Bootvorgang, wobei der I-Cache unproblematischer ist. Also etwas experimentieren oder einfach aus lassen. Resurrect PMMU sollte angeschaltet sein. Mit den letzten beiden Optionen muss wieder experimentiert werden.
6. RAM. 32-Bit FastRAM sollte auf ON stehen, ohne FastRAM bringt der After-burner kaum spürbare Beschleunigung, es sei denn, das Programm passt in den sehr kleinen Cache (4 kB Daten und 4 kB Instruktionen). Cacheable RAM sollte ebenfalls auf ON stehen. Ob sie den FastRAM-Check aktivieren oder nicht ist Geschmacksfrage, aber FastRAM sollte man nicht beim Booten, sondern danach mit geeigneten Programmen testen (z.B. ttram_16 [8]).
7. Disk Patches. Hier sollte für alle Laufwerke das DMA/FRB angeschaltet werden, da sonst Datenverluste drohen. Die restlichen Optionen können (bzw. sollten besser) aus bleiben.

Auf jeden Fall sollte zuerst der Bootselektor im Autoordner stehen, danach der Toolkit-Treiber, danach MagiC und ggf. das 68882.PRC (s.u.) Die FastRAM-Flags von MagiC müssen angeschaltet sein, damit es vernünftig mit dem Afterburner (und vor allem sehr viel schneller) läuft. Auch der Bootselektor und der Toolkit-Treiber müssen ins FastRAM geladen werden, ansonsten funktioniert es nicht. Der Toolkit-Treiber löst ein Reset aus, nach diesem Reset darf kein Programm ins ST-RAM geladen werden, bis der Toolkit-Treiber erneut gestartet wurde. Dieses gilt insbesondere für Festplattentreiber und Bootselektor.

Es ist sehr empfehlenswert, zusätzlich die Dokumentationen (leider nur in Englisch verfügbar) zu lesen, die beim Treiber dabei sind. Vor allem bei Problemen ist dies wichtig, da es diesen Artikel sprengen würde, hier auf alle möglichen Probleme einzugehen. Auch unter den URLs am Ende des Artikels finden sich diverse FAQs, in denen eventuell die Antworten zu Problemen stehen, die Sie haben. Auch hier sind Englischkenntnisse von Vorteil.

TOS/MiNT

Wer sich jetzt gedacht hat, den MagiC-Abschnitt nicht lesen zu müssen, der ist auf dem Holzweg. Hier werden jetzt viele schon beschriebene Details nur nochmal kurz erwähnt.

Für TOS oder MiNT (damit auch N.AES) empfiehlt sich die aktuellste Treiberversion des Toolkits, die 5.07b. Nach dem Start des Konfigprogramms TKConfig zeigen sich auch gleich die Verbesserungen. Das Programm ist GEM-konform und auflösungsunabhängig. Daher gibt es davon auch Screenshots in diesem Artikel zu bewundern, die mehr erklären als tausend Worte.

Die neue Treiberversion setzt aus Kompatibilitätsgründen FastRAM voraus. Ohne geht es nicht. Es gilt weiterhin den Treiber (tkromdrv.PRC) möglichst am Anfang des Autoordners zu platzieren, da er einen Reset auslöst. Auch sollten alle Programme möglichst ins FastRAM geladen werden.

TKConfig bietet 3 Menüs an. Ganz links erscheint das übliche „About" und die Accessories, als zweites das File-Menü. Hier kann Open, Re-read, Save, Save-as und Quit ausgewählt werden. Mit Open öffnet sich der Fileselektor, nun muss der Treiber ausgewählt werden, der bearbeitet werden soll, also normalerweise „c:\auto\tkromdrv.prg". Mit Re-read können die Einstellungen erneut ausgelesen werden, falls man sich "verkonfiguriert" hat. Mit Save werden die Änderungen direkt in den Treiber geschrieben, mit Save as wird eine neue Treiberdatei geschrieben.

Das wichtigste Menü ist Windows, dort werden alle Einstellungen vorgenommen. Das sind in dieser Version nur noch 4 Punkte und nicht mehr sieben. Die neuere Treiberversion ist sehr viel einfach und sauberer, aber problematischer mit MagiC, hier hat sich die 4.09 besser bewährt. Neben den Einstellungen findet sich hier noch eine Hilfe, die einen ST-Guide-Hypertext benutzt (sollte man gesehen haben - danach benutzt man dann doch lieber den beigefügten ASCII-Text). Die Programmeinstellungen lassen sich hier auch gleich sichern.

Nun aber zur Konfiguration:

Processor

Für die Caches gilt dasselbe wie schon weiter oben beschrieben. Der Instruktions-Cache ist eventuell bei Programmen kritisch, die sich selbst entpacken (z.B. mit Pack-ICE oder PFX gepackt). Der Daten-Cache ist vor allem bei bestimmten DMA-Operationen nicht erlaubt, so z.B. SCSI- und Floppyzugriffen. Zum Glück ist HDDriver entsprechend vorbereitet, sodass dies kein Problem darstellt. Normalerweise können die Caches also eingeschaltet sein.

Die Option Pexec locks Cache ist für selbstentpackende Programme gedacht. Der Cache wird bei einem Programmstart einfach ausgeschaltet und hinterher wieder eingeschaltet. Im Extremfall läuft das Programm so ohne Cache und damit entsprechend langsam. Es ist also zu empfehlen, gegebenenfalls gepackte Programme vorher zu entpacken und zu speichern (sofern möglich). Aus Performance-Gründen sollte diese Option also ausgeschaltet bleiben.

Aus denselben Gründen sollte dagegen die nächste Option angeschaltet sein: der Copyback mode für den TOS-Superstack. Besonders bei rechenintensiven Programmen beschleunigt dieser den Ablauf, da interne TOS-Funktionen beschleunigt ablaufen. Wer allerdings auf Nummer sicher gehen möchte, schaltet hier auf Writethrough. Der Copybackmodus hat sich allerdings bewährt.

Ähnliches gilt für die letzte Option in diesem Dialog. Use FastRAM beschleunigt das TOS weiter in wichtigen Funktionen, use ST-RAM ist sicherer. Auch hier gibt es im Alltagsbetrieb keine Probleme mit der „unsichereren" FastRAM-Methode.

General

Emulate GEMRAM sollte, wie bei MagiC schon beschrieben, nur benutzt werden, wenn Programme wie WinX das TOS patchen. Ansonsten ist die Option überflüssig. Wer WinX benutzen will, darf das ROM natürlich nicht schreibschützen. Das ROM wird in jedem Fall ins FastRAM kopiert, damit das TOS vom Afterburner gepatcht werden kann. Dieser Bereich kann von der PMMU schreibgeschützt werden, sodass sich dieser RAM-Bereich wie ein ROM verhält.

Die Nemesis-Option schaltet einen vorhandenen Nemesis-Beschleuniger gleich auf 20 bzw. 40 MHz, das beschleunigt bei Nemesis-Benutzern das Booten. Normalerweise sollten Sie diese Option also ausgeschaltet lassen, es sei denn, sie sind glücklicher Besitzer einer Nemesis-Karte.

Replace Bootlogo hat die rein kosmetische Funktion, das Atari-Logo nach dem Reset durch einen Skorpion zu ersetzen. Es verschwendet nur Speicher, hat aber keinen Einfluss auf die Stabilität.

Write-Protect ROM wurde eben bereits erklärt: damit wird die Kopie des TOS im RAM schreibgeschützt. Das macht den Rechner stabiler, da unsaubere Programme nicht das TOS zerstören, sondern lediglich selbst abstürzen (das TOS würde natürlich nur im RAM, nicht aber im ROM zerstört werden -nach einem Reset ist alles wieder heil)..

Memory

Hier kann das FastRAM abgestellt werden, auch wenn es benötigt wird um das TOS zu patchen. Für alle anderen Programme jedoch ist das FastRAM dann nicht vorhanden, wenn die Option ausgeschaltet ist. Normalerweise soll der Afterburner aber den Fal-con beschleunigen, und das schnellere und gegebenenfalls größere FastRAM sollte genutzt werden. Also: anschalten.

Mit Enable second bank wird die zweite Speicherbank aktiviert. Diese kann zu Testzwecken deaktiviert werden (oder wenn nur ein Speichermodul eingesteckt ist: aber bitte im äußeren Steckplatz, das ist Bank 1). Also je nach Bestückung: an oder aus.

Zum RAM-Check gilt dasselbe wie unter MagiC beschrieben. Nicht wirklich sinnvoll, kostet es nur Zeit bei jedem Booten. Ob das FastRAM funktioniert, testet man lieber mit [8],

Display

Auch hier wieder die bekannten Optionen: der Modus Nonserialized empfiehlt sich, beim Videl-Layout den ST-RAM Speicherausbau wählen (4 MB oder 14 MB) und gegebenenfalls die Nova-Optionen aktivieren. Besonders erwähnt sei hier noch der Nova Videl blanker: Damit wird die Videohardware des Falcons ausgeschaltet. Dadurch sinkt die Buslast auf dem 16 Bit Bus, ST-RAM Zugriffe werden schneller und der SCSI-Bus eventuell stabiler. An dem Falcon-Moni-torausgang liegt damit kein Signal mehr an. Funktioniert die Nova nicht (oder man hat keine), sitzt man vor einem dunklen Schirm.

Zu erwähnen wäre noch, dass MiNT natürlich ins FastRAM geladen werden sollte und nach dem Toolkit-Treiber gestartet werden muss. NVDI ist übrigens zwingend erforderlich, da auf den Blitter vom FastRAM (wo das TOS hinein geladen wird) nicht zugegriffen werden kann. Ohne NVDI werden u.a. Icons nicht richtig gezeichnet und es gibt sporadische Abstürze. Abhilfe schafft hier ohne NVDI der TK-Patcher (s.u.).

Unter [9] gibt es übrigens auch ein Programm, mit dem die FastRAM-Flags von Programmen konfiguriert werden können. Wenn in diesem Artikel also erwähnt wird, dass ein Programm ins FastRAM geladen werden sollte, dann kann man das mit diesem Programm konfigurieren. Allgemein gilt: jedes Programm läuft im FastRAM bis zu 14 mal so schnell wie im ST-RAM (im Idealfall, in der Praxis 2 bis 8 mal so schnell), jedoch gibt es manchmal Stabilitätsprobleme. Hier hilft nur Probieren, insbesondere bei älteren Programmen; bei neueren sind die Flags meistens schon richtig gesetzt.

68882

Die 68040er CPU verfügt in der RC-Version über eine abgespeckte, aber schnellere interne FPU, die den 68882 (fast) komplett ersetzt. Einige Befehle müssen emuliert werden. Dazu dient das 68882.PRC. Einmal gestartet, laufen anschließend alle Programme, die den mathematischen Coprozessor benutzen, einwandfrei und schnell ab. Wichtig zu wissen ist, dass MiNT dieses Programm „überschreibt". Sie sollten also am besten in der MiNT.CNF das 68882.PRC nochmals starten. Viele MiNT-Program-me benötigen den mathematischen Coprozessor.

TK-Patcher

Hierbei handelt es sich um ein kleines Accessory, das man unbedingt benutzen sollte. Damit wird es möglich, auch etwas unsaubere Programme (meistens durch schlechte Compiler erst unsauber geworden) mit höherer Geschwindigkeit zu starten. Und zwar verfügt der 68040er über einen sogenannten Copyback-Modus des Caches, der Programme noch einmal beschleunigt. Leider stürzen einige Programme beim Programmstart im Copyback-Modus ab, sodass diese schnellere Cachemethode erst nachträglich angeschaltet werden darf.

Hier setzt der TK-Patcher an: Er schaltet bei einem Programmstart den Copybackcache um und nach einigen Millisekunden wieder zurück, sodass die Programme durch die kritische hindurch Phase sind. Weiterhin behebt der TK-Patcher noch einige kleinere Bugs, und über ihn sind die Caches einzeln abschaltbar. Also normalerweise ein Tool nach dem Motto: install and forget. Einmal installiert, verrichtet es seinen Dienst still und leise im Hintergrund.

Kompatibilität

Das übliche Leid: nicht alle ST-Anwendungen laufen auf Falcon und TT. Nicht alle Falcon-Anwendungen laufen auf dem Afterburner; das betrifft wie immer die hardwarenahen und unsauberen Programme. Die sauberen Standard GEM-Programme laufen alle wie auf dem Milan, TT etc. Nur eben etwa so schnell wie auf dem Milan und natürlich schneller als auf dem TT und erst recht dem ST. Große Probleme bereiten dagegen viele Falcon-Spiele und Demos. Der DSP funktioniert auch klaglos weiter, sodass mit ca. 25 % CPU-Last MP3s angehört werden können (mit dem Aniplayer, falcAmp funktioniert auch), wobei man sogar nebenbei Weiterarbeiten kann, was bei einem Stan-dard-Falcon nicht der Fall sein dürfte.

Übrigens ist ein DSP-Beschleuniger problemlos und einfach einzubauen und bringt bei 50 MHz 50 % mehr DSP-Power).

Weiterhin haben einige Programme Probleme mit den Caches, diese müssen dann ausgeschaltet werden, z.B. mittels des TK-Patchers (s.o.). Welches Programm mit welchen Caches nicht zurecht kommt, muss im Einzelfall ausprobiert werden. Es handelt sich aber zum Glück eher um Ausnahmen als um die Regel.

Benjamin Kirchheim

---

---