Hades Umbau

Technische Daten

Der Prozessor

Betriebssysteme

Hades Systemerweiterungen

Hades Umbau

Der Bericht beginnt beim Umbau eines bestehenden Systems auf Basis eines Eagle aus dem Hause GE-Soft. In diesem PC Tower-Gehäuse sind eine 500 MB Festplatte, ein 270 MB Sequest, ein Toshiba CD-ROM, ein HD-Laufwerk bereits eingebaut. Alle Geräte sind SCSI-Geräte. Als Eingabegeräte dienen eine PC-Tastatur und eine Atari-Maus. Die bunten Bilder bringt der Eagle über eine Nova-Grafikkarte auf einen Multisync-Monitor.

Bei diesen vorhandenen Geräten liegt es nahe, nur das Hadesboard zu kaufen und gegen das Eagleboard auszutauschen. Die restlichen Dinge werden weiterbetrieben. Hier müssen einige Abstriche hingenommen werden. Die Grafikkarte, eine VME-Bus Karte, kann nicht verwendet werden. Der Hades will eine PC-ET4000/6000 oder Mach64 als ISA- oder PCI-Ausführung. Der Hauptspeicher kann ebenfalls nicht verwendet werden, da im Eagle 32polige Simms verwendet werden und im Hades 72polige PS/2 Fastpage Rams hineinwollen. Nun, eines Tages kam das Paket von Carasys aus Saarbrücken. Beim Auspacken des Pakets kamen folgende Dinge heraus. Ein Hadesboard, eine Grafikkarte, eine Diskette, ein Kabelsatz, zwei weitere Disketten und 14 Seiten Dokumentation in einem hübschen, bunten Heftordner. Nach Durchsicht der Dokumentation wußte ich eigentlich immer noch nicht, auf welche Pfostenleiste nun welches Flachbandkabel mußte. Es gibt 10 Pfostenleisten auf dem Board und 14 Flachbandkabel mit aufgepressten Sub-D Steckern. Nach einem Telefonat und einem zugefaxten, schlecht leserlichen Bestückungsplan konnten dann die Flachbandkabel zugeordnet werden. Die SUB-D Stecker werden an der Gehäuserückwand in entsprechende Ausstanzungen verschraubt. Der Tower verfügte über genügend Löcher, um die nötigsten Schnittstellen nach aussen zu führen. Der Austausch des Board gestaltete sich sehr einfach, da alle Bohrungen denen eines PC-Boards entsprechen. Der bestehende SCSI-Bus und das Diskettenlaufwerk mußten nur auf den entsprechenden Pfostenleisten aufgesteckt werden. Beim Einbau der PCI-Grafikkarte sollte der Steckplatz genommen werden, der den ISA-Slots am nächsten liegt.

Auf der Festplatte muß ein neuer Festplattentreiber installiert werden. Der Treiber (HDDriver) auf den mitgelieferten Disketten war schon überholt. Da war der bereits installierte HDDriver neuer und lief auch sofort. Als Treiber kann noch laut Unterlagen SCSI-Tools verwendet werden. Im Autoordner müssen noch ein paar Programme installiert werden. Hier ist zu erwähnen, daß als erstes Autoordner-Programm FPU_3.prg installiert wird. Für die Grafikkarte müssen 6 Dateien installiert werden. Der Hades initialisiert die PCI- oder ISA-Grafikkarten nach dem Einschalten bzw. nach einem Reset bevor der Ramtest gemacht wird. Dadurch läuft der Rechner nicht mit dunklem Monitor hoch bis die Grafiktreiber geladen werden, wie es bei Ataris mit Grafikkarte der Fall war.

Technische Daten zum Hades

Die technischen Daten sind aus den Unterlagen entnommen, die dem Hadesboard beigelegt waren.

Prozessor	68060 30 MHz extern 60MHz intern
RAM	4 - 1024 MB ST-Ram 8 * Sockel PS/2 Rams
ROM	1 MB Eprom
Bussysteme	4 * PCI-Bus
	2 * ISA-Bus
	1 * VME-Bus (TT-Kompatibel)
	3 * ROM-Port (Zusatzkarte)
	1 * SCSI Bus (TT-Kompatibel) ~ 5MB/s
	1 * EIDE Bus ~10 MB/s
Schnittstellen	Modem 1 19.200 bps
	Modem 2 230.000 bps
	Midi IN/OUT
	Serial 1
	Local Talk 230.000 bps
	Atari-Maus
	Joystick
	PC-Tastatur
	Druckerschnittstelle (Atari kompatibel)
Floppy	1.44 MB HD-Laufwerk

Der 68060-Prozessor

Der 68060 wurde 1994 ins Leben gerufen. Mit der 3.3V-Technologie sind im Prozessor 2.5 Millionen Transistorfunktionen integriert. Im wesentlichen stellt der 68060 einen von der Leistungsfähigkeit verbesserten 68040 dar. Die Erhöhung des Durchsatzes auf über 100 Mips bei 66 MHz wurde durch eine "Superscalare Integer Unit" erreicht. Alle übrigen Familienmitglieder verfügen nur über eine Integer Unit (Rechenwerk für ganzzahlige Operationen). Damit ist auch nur ein einziger Befehl zu einer bestimmten Zeit ausführbar. Nicht zu vergessen ist, das diese Prozessoren dennoch beispielsweise das Holen eines Befehls und das Berechnen der effektiven Adresse parallel ausführen können.

Der 68060 hat jedoch 2 unabhängige Execution Pipelines (Befehlsdekodierung) und zwei unabhängige Execution Units (Befehlsausführung) und eine Branch Cache Unit. Mit der Branch Cache Unit kann der 68060 Sprünge ausführen ohne einen weiteren Taktzyklus zu brauchen. Durch diese Units ist der Prozessor in der Lage, zwei Integer-Befehle und einen Branch-Befehl gleichzeitig auszuführen. Weiterhin wurde der Daten- und Befehls-Cache auf 8192 Byte erhöht.

Die vielgepriesene Abwärtskompatibilität der Motorola-Prozessoren hat beim 68060 zu leiden. Es wurden einige Befehle weggelassen, wie MOVEP, MULx:L, DIVx:L, CAS2. Diese Befehle müssen bei Bedarf mit einen neu eingeführten Exception-Vektor emuliert werden.

Die integrierte FPU des 68060 kann nur ca. 20 verschiedene Befehle ausführen. Im Vergleich kann der 68881/2 ca. 50 Fließkommabefehle ausführen. Die fehlenden Befehle müssen per Exception nachgebildet werden. Man kann dem 68060 auch keine 68881/2 FPU zur Seite stellen, da der Prozessor kein Coprozessor-Interface, wie es der 68020/030 besitzt, hat. Dieses Coprozessor- Interface müßte dann auch per Exception nachgebildet werden.

Die PMMU ist zweifach ausgeführt, eine für Befehle und eine für Daten. Die Funktionsweise ist gegenüber dem 68030 stark vereinfacht worden. Die Pagegröße kann nur noch 4 oder 8 kB groß sein, gegenüber dem 68030. Dort kann die Page zwischen 256 Byte und 32 kB groß sein. Die Übersetzungsebenen sind um eine auf 3 Stufen reduziert worden. Die Änderungen der PMMU vom 68030 zum 68040/60 haben zur Folge, das die PMMU Systemprogramme neu geschrieben werden müssen.

Durch die Cache-Modi wird dem 68060 zu weiterer Geschwindigkeit verholfen. Zum Anderen bringen die Caches auch Probleme, mit denen die Software zurechtkommen muss. Die Modi im einzelnen.

Modi	Beschreibung
Write-Through	Die Gleichheit zwischen Cache und Speicher wird gewährleistet. Nach jeder Änderung im Cache wird die Änderung ebenfalls im Hauptspeicher nachgeführt.
Copyback	Die Gleichheit zwischen Cache und Speicher ist nicht gewährleistet. Nach jeder Änderung im Cache wird die Änderung nicht sofort im Hauptspeicher nachgeführt. Erst wenn der Eintrag aus dem Cache entfernt wird und die entsprechende Daten im Cache verändert wurden, werden die Daten in den Hauptspeicher zurückgeschrieben.
Cache aus,"serialized"	Bei diesem Modus werden die Befehle streng nach der Reihenfolge abgearbeitet. Dieser Modus wird verwendet um, Peripheriebausteine anzusteuern.
Cache aus,"non serialized"	Dieser Modus ist wie der zuvor, jedoch können die Befehlsabarbeitung durch die internen Pipelines optimiert und entsprechend abgeändert werden.

Ein paar Vergleichsdaten zwischen den CPUs

Hades Betriebssysteme

Als Betriebssystem gibt es 3 Alternativen zum TOS. Das sind Geneva, MINT/N.Aes und Magic 5.XX. Magic gibt es erst seit kurzer Zeit. Es wird von MW-Elektronik promotet.

Geneva

Zu Geneva kann ich nichts sagen.

Magic 5.13

Bei Magic hat es einige Zeit gekostet, bis das System lief. Die erste Hürde war der Festplattentreiber. Auf dem Hades war ein Festplattentreiber (HDDriver 7.12) installiert, der auf eine SYMBIOS PCI-SCSI-Karte angepasst war. Mit dieser speziellen Version meldete das System nach dem letzten Autoordner-Programm "Offscreen Treiber nicht gefunden - System wird angehalten". Mit der normalen Version von Uwe Seimet (HDDriver 7.12) lief Magic, aber NVDI (5.01) lief immer noch nicht. Erst nach dem HDDriver Version 7.6 installiert war, liefen Magic und NVDI zusammen. Es scheint sich auch so zu verhalten, daß, wenn NVDI nach Magic installiert wurde, noch einmal Magic installiert werden muß, damit beides harmoniert. Das System läuft nach dieser Installation der Software gut. Die Dokumentation zu Magic ist sehr dürftig und vor allem sehr allgemein gehalten. Es wird vor allem auf Probleme, die beim Hades auftreten können, nicht eingegangen.

Benchmark Test

Der Autoordner

Die installierten Accessories

Abschließend

Magic lief sicher und ohne Abstürze. Wenn eine Anwendersoftware abstürzt, ist das System nicht mit abgeschossen worden. Es wirkt störend, wenn die Consolenmeldungen irgendwo auf den Bildschirm ausgegeben und nicht wie bei Mint/N.Aes in einem Consolenfenster angezeigt werden.

Seltsam ist, daß man die Registierungskarte an ASH Heidelberg schicken muß. Bei ASH wird Magic für den Hades nirgendwo, sei es in der Homepage oder in der Werbung, erwähnt. Der Registrierte Kunde wurde nicht informiert, daß es seit Weihnachten 98 die 6er Version für den Hades gibt.

Software die nicht läuft:

GFA-Basic, ASH-Emailer, FaceValue

Mint/N.Aes

Zur Installation von Mint habe ich die Distibution von Axel Gehringer "MINT 98" herangezogen. Diese Distribution enthält Utilities zur Netzinstallation, Mintos, den neuesten GNU-Compiler, einen Stick/Sting kompatiblen TCP/IP-Stack (eingebettet in MintNet) usw..

Die Installation der "BIG"-Distribution belegt ~ 120 - 130 Mb Speicher auf einer Partition mit allen Tools und ~ 4 Mb auf der Bootpartition. Die große Partition wird vor der Installation in ein Minix- Dateisystem umgewandelt. Nach der Installation gibt es auf der Bootpartition ein Verzeichnis (c:\mint98), in dem sich ein Multitos-Ordner, ein Autoordner und ein Stickcfg-Ordner befindet. Die Dateien müssen noch in die jeweiligen Unterverzeichnisse des Bootlaufwerks kopiert werden. Im Multitos-Ordner muß noch die Datei NAESPATH editiert werden. Fertig ist die Installation von Mint98. Als AES ist N.Aes 1.2 und Thing 1.27 als Desktop installiert. Beides konnte ohne Probleme installiert werden.

Software, die problemlos läuft:

Editoren: Papyrus 6.0A; GEMHexed 1.0; Calamus 98; PKSEdit 2.0.3; Artworx 1.6 2.0; Photoline 2.3; Karma 2.08; QEdit 4.51; Texel 2.1; KSpread 4.0; Smurf 26. Juni 1998; DAS Picture 1.11

Compiler: Pure C (außer Debugger, da gibt es einen Patch) 1.1; Pure Pascal (Inline-Debugger läuft nicht); Orcs 1.1; Interface 2.33; RSM 2.15; GNU 2.8.1 und die Tools dazu

Datenbank: Phoenix 5.0; FreeWay 1.2

Datenaust.: Connect 2.46; Cat 4.06 + Catputz; Coma 4.6.0; Cab 2.7; Newsie 0.90 (bedingt ,man darf manche Menüs nicht anwählen.); AFtp 1.3b1; Draconis 1.1

Elektronik: Scooter 2.11C; Spiceline 1.61 (Spice selbst, laüft nicht unter Mint); Staned 1.2 und Tools; MAXON Prommer Shell 3.0; Jedi 0.3

Sonstige: Poison 2.51; NOVAScan 1.25; Cops 1.08; Scripter 1.0; CD-Payer 1.4; Olga 1.3; PumpUp 1.3; Thing 1.27; Gemar 3.05; Profile 2; Sys Info 4.30

Packer: Lharc 3.10 (Gem-PRG); StZip 2.6 (Gem-PRG)

Benchmark Test

Der Autoordner

Die installierten Accessories

Abschließend

Die Mint98-Distribution enthält alle erforderlichen Pakete, um ein lauffähiges System zu erzeugen. Der große Vorteil: Es sind alle Pakete vorinstalliert und brauchen nur noch konfiguriert zu werden. Die Einbindung der seriellen Schnittstellen ist sehr gut gelungen. HSMODEM wird in Mint integriert und kann parallel zu den Devices angesprochen werden. Es laufen nun die Programme "Connect", das Devices nutzt, und "COMA", das über HSMODEM kommuniziert, ohne daß man HSMODEM vor oder hinter Mint im Autoordner aufruft. Die ADMIN-Tools konnte ich noch nicht voll testen, da mir das dazu nötige Netzwerk fehlt. Es sind alle Treiber für die Netzwerkanbindung vorhanden. Bei einem Standalone-Rechner kann man einfach eine serielle Internet-Verbindung aufbauen. Die Software ist vorhanden, nebst einem Stick zu Mintnet Konverter. Somit laufen alle Stick und Mintnet kompatiblen Internet- Anwendungen. Die sonstige Ausstattung besteht aus umfangreichen File-Utilities und Shells wie Bash und Tcsh sowie einer Borne-Shell. Es gibt weitere Pakete für Fax, mehrere Mailpakete, ein Cronpaket sowie Samba (Netzwerksoftware für Netbios) und einen Gnu-Compiler C/C++ mit Include und Librarys.

Hades Systemerweiterungen

SYMBIOS SCSI-Controller

Der SCSI-Controller mag wohl ein tolles Ding sein, aber im HADES funktioniert er sehr seltsam. Bei dem einen HADES-Board können die Geräte am SCSI-Bus nur nach dem Einschalten sicher erkannt werden. Nach einem Kaltstart oder Warmstart werden dann in den meisten Fällen keine Geräte mehr erkannt. Dieses Verhalten erstreckt sich auf alle Geräte wie Scanner, CD-ROMs, Festplatten und Wechselplatten. Bei einem zweiten HADES-Board ist die Treibersoftware des SCSI-Controllers beim Booten im HDDriver mit Buserror abgestürzt - so meine Vermutung, denn der Rest vom Festplattentreiber lief problemlos weiter.

IDE-Platten

IDE-Platten laufen sehr gut und mit dem HDDriver sind sie einfach zu konfigurieren. Es gibt mit der Plattenkapazität Probleme. Die kleinsten Platten haben im Handel ~ 3 - 4 GB. Mit TOS muß da schon BIGDOS installiert werden, um Partitionen von einem GB ansprechen zu können. Magic und Mint haben da keine Probleme mit den großen Partionen. Die IDE-Platten sind zudem um einiges günstiger als die SCSI-Platten. Von der Übertragungsgeschwindigkeit sind sie so schnell wie die Platten an dem SYMBIOS Controller.

IDE CD-ROMS

Im Vergleich zu SCSI CD-ROMS sind die IDE CD-ROMS die Hälfte billiger. Auch technisch sollten sie im Hades funktionieren, da die CD-ROMS mit ATAPI-Befehlssatz weitestgehend dem SCSI- Befehlssatz für CD-ROMS entsprechen. Es bleibt noch zu erwähnen: EGON mit BOS- und DOS-Treibern kann ohne Probleme Audio und CDs lesen. In der Kombination mit Spin können mit EGON keine Audio-CDs gelesen werden. Folgende Softwarekombination läuft tadellos und schnell:

1	HDRIVER 7.6 - In den Einstellungen CD-ROMs zulassen - ID01 zulassen in der Gerätekonfiguration
2	Betados installieren
3	SPIN BOS-Treiber
4	EGON CD-Tools DOS-Treiber

CONFIG.SYS:

;*BOS, [Physical Bos driver][Arguments], [Physical id]:[DMA channel], ...

; Device # meaning

; 0 - 7 ACSI device 0 - 7

; 8 - 15 SCSI device 0 - 7

; 16 - 17 IDE device 0 or 1

*BOS, C:\METADOS\SPIN_SD.BOS, X:17

;*DOS [Logical DOS] [Arguments], [Logical id]:[physical id],...

;-

*DOS, C:\METADOS\EGON_ISO.DOS, W:X

Die oben genannte Installation geht schnell, hat aber den Nachteil, daß keine lange Dateinamen und Audio-CDs unterstützt werden. Besser ist da folgende Installation, die von der obigen ausgeht:

1	HDRIVER 7.6 - In den Einstellungen CD-ROMs zulassen - ID01 zulassen in der Gerätekonfiguration
2	Metaxbs in den Autoordner vor Mint kopieren.
3	SPIN BOS-Treiber
4	Spin.xfs in Multitos Ordner kopieren

CONFIG.SYS:

*BOS, c:\metados\spin_sd.bos, A:17

*DOS, c:\metados\iso9660f.dos, W:A

Metaxbs liest die CONFIG.SYS-Datei und lädt nur die BOS-Treiber, der Rest wird nicht geladen. Es ist wichtig, daß in der CONFIG.SYS der String "iso9660f.dos" (die Datei braucht nicht zu existieren) steht. Nach diesem sucht Spin.xfs um das Xbios-Device zu erkennen und ihm den Laufwerksbuchstaben zuzuordnen. Nach dieser Umkonfiguration werden Audio-CDs und CDs mit langen Dateinamen richtig erkannt und angezeigt.

Der Milan 040 Benchmark Test zum Vergleichen

ST TOS 4.06

AES v4.10

GEMDOS v0.49

MiNT 1.0E

Blitter not present

NVDI 4.11 present

Video Mode: 1024*768*256

FPU cookie value=$80000

Run and Malloc from STRAM

Ref: TT + FPU, ST High