Floppy-Kurs:
"Es rappelt in der Kiste..."
(Teil 1)
In Anlehnung an diverse Geräusche die
das Laufwerk unseres Computerlieblings
an und wann von sich gibt, wünsche ich
Sie herzlich willkommen zum ersten Teil
unseres neuen Floppykurses.
In den nächsten Monaten will ich Ihnen
hier die Funktionsweise und effektive
Benutzung des Floppylaufwerks 1541 des
64 ers erklären. Beginnend mit den Grundlagen zur Datenspeichrung auf Diskette
werden wir uns über sequentielle und
relative Dateiverwaltung immer mehr an
die ' Innereien' der Floppy herantasten, und uns auch mit dem Diskettenaufbau und
Direktzugriff beschäftigen. Danach will
ich Ihnen zeigen, wie einfach es ist die
Floppy in Assembler zu programmieren und
Ihnen desweiteren meine gesammelten Tips und Tricks zur Floppy offenbaren. Ich
wünsche Ihnen also viel Spaß bei diesem
Kurs und will gleich zu Sache kommen. . .
GRUNDLAGEN DER DATENEIN-/AUSGABE
Dieser erste Teil des Floppy-Kurses soll
ganz den Grundlagen und der sequentiellen Fileprogrammierung gewidmet sein.
Kommen wir zunächst einmal zu den Grundbegriffen der Dateneinund ausgabe des
64 ers. Wenn Sie sich mit BASIC auskennen, so wissen Sie, daß es prinzipiell 5 BASIC-Befehle gibt, mit denen wir Daten
an externe, oder von externen Geräten
senden und empfangen können. Diese sind:
* OPEN, zum Üffnen eines Datenkanals,
* PRINT#, zum Senden von Daten in einen Datenkanal,
* GET#, zum Lesen von Daten von einem Datenkanal,
* INPUT#, zum einfacheren ( BASICorientierten) Lesen von einem Datenkanal, und
* CLOSE, zum abschließenden Schließen eines Datenkanals.
Dateneinund ausgaben werden nun prinzipiell mit drei verschiedenen Parametern zu den obigen Befehlen gesteuert.
Sie geben an, welchem logischen Kanal
der aktuelle Datenaustausch zugeordnet
wird und geben Informationen über die
Art des Zugriffs ( lesen/ schreiben) und
über das entsprechende Gerät, das angesprochen werden soll. Diese drei Parameter sind die " logische Filenummer", die
" Sekundäradresse" und die " Gerätenummer" .
Die logische Filenummer ist eine Zahl
zwischen 1 und 127, die als Kennung für
eine Ein-/ Ausgabeoperation dient. Durch
den OPEN-Befehl wird ihr eine bestimmte
Fileoperation zugewiesen, die sie ein- deutig definiert. Wird also ein Datenkanal zur Floppy mit der logischen Filenummer 1 und ein Datenkanal zum Drucker
mit der logischen Filenummer 2 geöffnet, so weiß das Betriebssystem des 64 ers
immer, wohin es Daten mit einer der beiden Filenummern senden soll. Ein
" PRINT#1, A$" sendet so die Stringvariable A$ an den momentan offenen Floppykanal ( nachdem die Filenummer 1 so durch
' OPEN' definiert wurde), wohingegen der
Befehl " PRINT#2, A$" dieselbe Stringvariable an den Drucker sendet ( nachdem
ihm die Filenummer 2 zugeordnet wurde) .
Die Gerätenummer spezifiziert nun das
Gerät, mit dem Daten ausgetauscht werden
sollen. Sie kann Werte zwischen 0 und 15 annehmen. Hierzu gibt es eine Liste, die
die verschiedenen Geräte spezifiziert.
Das Betriebssystem des C64 benötigt diese Nummer deshalb, weil die verschiedenen Peripheriegeräte mit unterschiedlichen Betriebssystemroutinen angesprochen werden müssen. Die Verteilung der Gerätenummern an die entsprechenden Geräte
ist wiefolgt festgelegt:
Ger.num. Gerät
0 Bildschirm 1 Datasette 2 RS232-Schnittstelle 4 Drucker 1 5 Drucker 2 8 Floppylaufwerk 1 9 Floppylaufwerk 2 10 Floppylaufwerk 3 11 Floppylaufwerk 4
Die restlichen Nummern sind unbelegt.
Wie Sie sehen ist es also möglich bis zu
4 Floppylaufwerke und 2 Drucker an den
C64 anzuschließen, die alle getrennt
voneinander angesprochen werden können.
Ebenso ist die Kommunikation mit dem
Bildschirm über die Gerätenummer 0 möglich. Hierbei empfangen Sie direkt die Eingaben, die gerade vom Benutzer auf
den Bildschirm geschrieben werden.
Die Sekundäradresse einer Ein-/ Ausgabeoperation gibt nun die Art einer
Datenoperation an. Sie kann Werte zwischen 0 und 15 annehmen, wobei es folgende Bedeutungen gibt:
SAdr. Bedeutung
0 Programm laden 1 Programm speichern 2-14 Daten Lesen oder Schreiben 15 Floppybefehlskanal
In der Regel werden die Sekundäradressen
zwischen 2 und 14 verwendet. Die Adressen 0,1 und 15 sind spezielle Adressen, die eingens für die Verwaltung von Massenspeichern gedacht sind. Normalerweise
muß man nämlich beim Zugriff auf einen
Massenspeicher ( so wie auch das Floppylaufwerk einer ist) grundsätzlich die Art des Zugriffs explizit im Filenamen
angeben. Möchte man aber ein Programmfile ( dazu später mehr) lesen oder schreiben, so kann man sich die Angabe im Filenamen sparen und die Adressen 0 oder 1 benutzen. Die Floppy weiß in dem Fall
direkt, daß sie ein Programmfile lesen, bzw. schreiben soll. Dazu will ich Ihnen
später noch ein paar Beispiele liefern.
Die Sekundäradresse 15 ist ausschließlich für das Floppylaufwerk reserviert.
Mit ihr wird der sogenannte Floppybefehlskanal geöffnet. Dieser ist nicht an
ein spezielles File gebunden und dient
der Öbertragung von Befehlen an die
Floppy selbst. Die 1541 verfügt nämlich, wie der C64 auch, über einen eigenen
Mikroprozessor ( den 6502, ein Artverwandter des 6510, der im 64 er seinen
Dienst verrichtet) und eigene Ein-/ Ausgabechips. Sie stellt im Prinzip
einen autonomen Computer dar, der richtig Programmiert werden kann. Die wichtigsten Funktionen sind in spezeillen Floppybefehlen zusammengefasst und werden über den erwähnten Befehlskanal aufgerufen ( wie z. B. der Befehl, die einliegende Diskette zu formatieren, oder
ein spezielles File von der einliegenden
Diskette zu löschen) . Der Floppybefehlskanal hat später, wenn wir die Direktzugriffbefehle behandeln, und in Zusammenhang mit der relativen Dateiverwaltung
eine große Bedeutung.
Die obig beschriebenen Parameter, die
der OPEN-Befehl benötigt müssen wiefolgt
angewandt werden ( Praxisbeispiele werden
wir im Laufe dieses Kurses noch genügend
kennenlernen, deshalb hier nur eine Syntaxdefinition) :
OPEN ( log. Filenr.),( Ger. nr.),( Sek. adr.)
DER FLOPPYBEFEHLSKANAL
Wir wollen uns nun mit der Benutzung des
Floppybefehlskanals beschäftigen und
einmal die alltäglichen Floppybefehle
durchgehen.
Bevor Sie also einen Befehl an die
Floppy schicken, müssen Sie den Befehlskanal öffnen. Dies geschieht mit dem
Befehl " OPEN 1,8,15" . Wir öffnen hier
einen Kanal mit der logischen Filenummer
1, verbunden mit dem Gerät Nummer 8( der
Floppy nämlich) und mit der Sekundäradresse 15( eben dem Befehlskanal derselbigen) . Nun können Sie der Floppy Befehle senden, die diese dann unabhängig vom
64 er bearbeiten wird. Sie können also
Ihren 64 er währenddessen in seinem aktuellen Programm fortfahren lassen. Er
arbeitet, solange die Floppy selbst arbeitet, unabhängig von ihr. Nur, wenn
während dieser Zeit ein weiterer Diskettenzugriff notwendig wird, wird der 64 er
angehalten ( s. u.)
Ich will Ihnen nun die Standard- Floppybefehle auflisten, die wir einfach
benutzen können. Später beim Direktzugriff und bei der relativen Dateiverwaltung werden wir ebenfalls über den Befehlskanal der Floppy Anweisungen geben, uns die Daten, die wir von ihr verlangen
entprechend vorzubereiten.
Kommen wir jedoch erst einmal zu den
einfachen Befehlen:
* Der NEW-Befehl:
Mit diesem Befehl formatieren wir eine
neue Diskette. Grundsätzlich bestehen
die Floppybefehle aus einem oder mehreren Buchstaben, sowie den zu jedem Befehl variierenden Parametern. Beim NEW-Befehl ist die Befehlskennung ein " N:", nach diesen beiden Zeichen folgt nun der
Name, den die Diskette erhalten soll, sowie eine zwei Zeichen lange Identifikationskennung (" ID") . Floppybefehle
werden nach dem Üffnen des Befehlskanals
immer mit einem " PRINT# lfn"( lfn= logische Filenummer) an die Floppy geschickt. Mit dem folgenden BASIC-Kommando fordern wir die Floppy also
dazu auf, die einliegende Diskette mit
dem Namen " MEINE DISK" und der ID " MD" zu formatieren. Der Befehlskanal wurde
unter der logischen Filenummer 1 geöffnet ( wie in obigem Beispiel), also sen- den wir den Befehl auch an Kanal 1 :
PRINT#1,"N:MEINE DISK,MD"
Die Floppy beginnt nun mit der Formatierung der Diskette. Der 64 er meldet sich
mit einem " READY." zurück, und Sie können während der Formatierung mit ihm
arbeiten. Sie können den Befehlskanal
nun offen halten und weitere Floppybefehle senden, oder aber auch irgend eine
andere Tätigkeit mit dem Rechner tun.
Achten Sie allerdings darauf, daß beim
weiteren Senden eines Befehls, sowie dem
Schließen des Befehlskanals, der Rechner
blockiert wird. Das liegt daran, daß die
Floppy während einer internen Operation
dem 64 er signalisiert, daß sie gerade
" BUSY", also am Arbeiten ist. Soll der
C64 nun mit der Floppy kommunizieren, so
wartet er solange, bis die Floppy wieder
frei wird. Demnach führt jeder weitere
Befehl, der die Floppy anspricht unweigerlich zu einem zwischenzeitlichen Stop des Rechners.
Der NEW-Befehl kennt übrigens zwei Syntaxen. Öbergeben Sie einen Namen UND
eine ID, dann wird die Diskette physisch
formatiert. Das heißt, sie wird Spur um
Spur neu angelegt, wobei die neuen Spuren mit Nullen aufgefüllt werden. Daten, die sich evtl. auf ihr befanden werden
somit komplett gelöscht. Öbergeben Sie
aber nur einen Diskettennamen, und keine
ID, so wird die Diskette " softformatiert" . Es wird lediglich der neue Name
über den alten geschrieben, und alle
Blocks als unbelegt gekennzeichnet. Die
ID bleibt die alte. Die alten Daten sind
jedoch immer noch auf den Spuren enthalten und können evtl. gerettet werden.
Ausserdem ist das softformatieren weitaus schneller als ein " hardformatieren" . Es funktioniert allerdings nur bei
schon einmal hardformatierten Disketten, da diese die grundlegende Diskettenstruktur schon enthalten.
Sie schließen den oben geöffneten Be- fehlskanal übrigens wieder mit " CLOSE
1" . Tun Sie das bitte immer, wenn Sie
ein Datenfile, oder den Befehlskanal
nicht mehr brauchen, da der 64 er intern
immer nur 10 offene Kanäle verwalten
kann.
* Der RENAME-Befehl:
Mit dem Rename-Befehl können Sie den
Namen eines schon bestehenden Files umbenennen. Die Syntax ist eigentlich
recht einfach. Das Kürzel für RENAME ist
" R:" es folgen nun der neue und der alte
Filename getrennt durch ein "="- Zeichen.
Hier ein Beispiel: PRINT#1," R: MAGIC
DISK= GAME ON"
Dieser Befehl benennt das File " GAME ON" in " MAGIC DISK" um. Wieder benutzten wir
die log. Filenummer 1, die oben im
OPEN-Befehl definiert wurde.
* Der VALIDATE-Befehl:
VALIDATE bedeutet " überprüfen", und sel- biges tut der Validate-Befehl der
Floppy. Haben Sie nämlich Grund zu glauben, daß die Diskettenstruktur durcheinandergekommen ist, so zum Beispiel wenn
Sie ein, oder mehrere Files speichern
wollten, für die aber nicht ausreichend
Platz vorhanden war, dann sollten Sie
diesen Befehl verwenden. Er untersucht
die Diskette auf ihre korrekte Struktur
und korrigiert alles, was nicht einer
normalen Diskettenstruktur entspricht.
In dem Beispiel mit einem nur teilweise
gespeicherten Programm sind die schon
geschiebenen Blocks dieses Files als
belegt gekennzeichnet, obwohl das File
im Directoryeintrag mit "0 Blocks" und
einem "*" als unbrauchbar gekennzeichnet
ist. Der Validate-Befehl erkennt nun die
fälschlicherweise belegten Blocks und
gibt sie wieder frei. Desweiteren löscht
er den markierten Eintrag aus dem Directory. Er benötigt keinerlei Parameter
und kann folgendermaßen aufgerufen werden:
PRINT#1," V"
Die Floppy beginnt nun mit der Validierung. Diese kann je nach dem wie voll
und wieviele einzelne Files auf der Diskette enthalten sind, bis zu mehrere
Minuten in Anspruch nehmen.
* Der SCRATCH-Befehl:
Dieser Befehl löscht ein File auf Diskette. Englisch " to scratch" bedeutet
" kratzen" und im Öbertragenen Sinne
" kratzt" die Floppy tatsächlich ein File
von der Diskettenoberfläche.
Der Scratch-Befehl wird mit " S:" eingeleitet, gefolgt von dem oder den Filenamen, die gelöscht werden sollen. Hierbei
dürfen Sie sogar sogenannte Filepatterns
benutzen, die eine Fileangabe abkürzen.
Ein " Pattern" ist eine Maske, die man
der Floppy für einen Filenamen übergibt.
Alle Files, deren Namen dieser Maske
entsprechen sind damit angesprochen,
werden in unserem Fall also durch den
Scratch-Befehl gelöscht. Hier einige
Beispiele:
PRINT#1,"S:FILE1" PRINT#1,"S:TEST1,TEST2,TEST10,TEST11" PRINT#1,"S:TEST?" PRINT#1,"S:TEST*"
Im ersten Beispiel wird das File namens
" FILE1" gelöscht. Das zweite Beispiel
löscht die Files " TEST1"," TEST2"," TEST10", und " TEST11" . Selbiges können
wir aber auch mit Filepatterns verkürzen. So können wir zum Beispiel mit dem
Fragezeichen eine Fileangabe abkürzen.
es steht für ein beliebiges Zeichen. Das
dritte Beispiel löscht also gleichzeitig
die Files " TEST1" und " TEST2" . Im vierten Beispiel benutzen wir den Asterisk
("*") als Abkürzung. Er steht für alles, was hinter den Zeichen " TEST" folgt. Wir
löschen mit diesem Befehl also auf Einmal alle vier Files aus dem zweiten Bei- spiel.
DIE VERSCHIEDENEN DATEITYPEN
Nachdem wir nun Grundsätzliches über die
Kommunikation mit der Floppy gelernt
haben, möchte ich Sie nun in die einzelnen File-Arten selbiger einführen. Das
benötigen wir, um die unterschiedliche
Programmierung der einzelnen File-Typen
zu verstehen. Insgesamt kennt die 1541 fünf verschiedene File-Typen. Diese
sind:* Programm-Dateien ( PRG) :
In diesen Files sind Daten sequentiell, also Byte hinter Byte abgespeichert. Sie
enthalten ausschließlich Programmdaten, also direkt ausführbare BASIC-, oder
Maschinenprogramme.
* Sequentielle Dateien ( SEQ) :
Diese Fileart unterscheidet sich in
nichts mit der vorherigen. Die Daten
liegen hier ebenfalls sequentiell auf
der Diskette vor. Der einzige Grund,
warum man zwei Filearten zur sequentiellen Speicherung gewählt hat, ist der, daß in SEQ-Files immer nur Daten von und
zu Programmen gespeichert werden sollen
und keine Programme selbst. Wenn Sie
also eine Adressverwaltung programmieren, so sollten Sie Ihre Adressen in
einer SEQ-Datei speichern. Dies kennzeichnet Ihre Daten eben als Daten und
nicht als ausführbares Programm ( obwohl
Sie genausogut eine PRG-Datei verwenden
könnten!) . Die Unterscheidung ist besonders wichtig für den LOAD-Befehl, der
SEQ-Dateien gar nicht erst liest, sondern ausschließlich PRG-Dateien in den
Speicher des 64 ers transferiert.
* Relative Dateien ( REL) :
In relativen Dateien liegen die Daten
für uns Anwender nicht hintereinander, sondern relativ zueinander vor. Hierbei
wird beim Anlegen einer REL-Datei eine
Datensatzlänge vorgegeben, die für ein
REL-File immer gleich bleibt. Wenn Sie nun Daten in die Datei scheiben, werden
selbige zu einem Datensatz zusammengefasst und mit einer fortlaufenden Satznummer versehen. Wenn Sie zum Beispiel
die Adressen Ihrer Adressverwaltung in
relativen Datensätzen speichern, und
sich merken, unter welchen Datensatznummern Sie die einzelnen Adressen wiederfinden, so können Sie direkt auf einen
Datensatz zugreifen. Die Vorteile gegenüber sequentieller Speicherung liegen
auf der Hand: durch den Direktzugriff
sind die Daten erstens schneller erreichbar, weil nicht eine komplette Datei eingelesen werden muß, sondern eben
immer nur ein einziger Datensatz, und
sie können zweitens extern gelagert werden, so daß Sie kostbaren Arbeitsspeicher im 64 er sparen. Die Programmierung
von relativen Dateien wird uns im 2 .
Teil dieses Kurses noch näher beschäftigen.
Bitte Teil 2 laden. . .
