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Schnelllader

Aus C64-Wiki

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Ein Schnelllader, auch Turbolader, Turboloader,
Floppyspeeder oder Fastloader genannt, beschleunigt das Laden von
Programmen.

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen

2 Technischer
Hintergrund

3 Übersicht
Schnelllader

3.1 Übersicht
Hardware-Schnelllader

3.2 Übersicht
Steckmodul-Schnelllader

3.3 Übersicht
Software-Schnelllader

3.4 Geschwindigkeitstest
Software-Schnelllader

4 Links

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Grundlagen

Schnelllader gibt es für die Datasette und das Diskettenlaufwerk, wobei mit
einfachen Schnellladern auf Softwarebasis bereits das 5-15fache der normalen
Ladegeschwindigkeit (bei der Floppy normalerweise 300-500 Bytes pro Sekunde)
erreicht wird.

Für Diskettenlaufwerke gibt es auch hardwareseitige Schnelllader. Diese
bestehen aus einem Steckmodul für Expansionsport des
Computers oder einem neuen KERNAL (ROM-Chip) für
Computer und Floppy und/oder einem Parallelkabel, das eine schnelle Verbindung
zwischen Floppy und Userport darstellt. Ein
einfacher serieller Schnelllader erzielt 6-10fache Originalgeschwindigkeit, die
besten seriellen Schnelllader für die VC-1541 etwa 15fach,
parallele Schnelllader für die 1541 bis zu etwa 40fach. Die theoretische
Maximalgeschwindigkeit wird maßgeblich von der Rechenleistung der 1541 begrenzt;
der serielle Bus an sich schafft theoretisch bis etwa 20kB/Sekunde (50fach), ein
paralleler Bus entsprechend mehr.

Nicht alle Programme vertragen sich
mit Schnellladern. Insbesondere Programme, die einen eigenen
Software-Schnelllader beinhalten und nochmals über einen Hardware-Schnelllader
eingelesen werden, funktionieren entweder nicht richtig oder gar nicht.

Durch die erhöhte Lesegeschwindgkeit kann es auch zu einer höheren Anzahl von
Lesefehlern kommen, so erklären sich z.B. Grafikfehler in Computerspielen, die
über Schnelllader geladen worden sind.

Einige Steckmodule wie die Final Cartridge 3
besitzen auch eine Beschleunigung für das Speichern. Bei einigen Schnellladern
(z.B. Jiffy) ist das Laden von Dateien, die mit dem "eigenen" SAVE gespeichert
wurden, aufgrund angepassten Interleaves
schneller als das Laden von Dateien, die mit normalem SAVE gespeichert wurden.

[Bearbeiten]
Technischer Hintergrund

Die seriellen Originalroutinen des C64 bzw. der 1541 sind nicht
sonderlich schnell, u.a. wird die Datenflusskontrolle per Software bearbeitet (ursprünglich
sollte dafür das Hardware-Shiftregister der VIA 6522 in der 1541 genommen
werden, wegen eines Hardwarefehlers wurde das jedoch kurzfristig geändert) und
pro Schritt nur ein Bit übertragen. Für Schnelllader bieten sich mehrere
Optimierungen an:

Es kann in größeren Abständen ein Handshake gemacht und ansonsten rein
Timing-basiert übertragen werden (z.B. benutzen der C64 und die 1541 beinahe
exakt die gleiche Taktfrequenz und laufen dadurch auf Assemblerbefehlebene
fast synchron). Dadurch können auch Daten auf der CLK-Leitung übertragen
werden, also zwei Bit pro Übertragungsschritt; außerdem kann die
Geschwindigkeit der Übertragungsschritte deutlich erhöht werden. Praktisch
alle Software-Schnelllader benutzen diese Technik.

Die Signalisierung über die ATN-Leitung kann beschleunigt werden. Da
andere Geräte am seriellen Bus (Drucker, nicht beschleunigte Floppys) dabei
stören, wird das in der Praxis jedoch selten gemacht. DreamLoad
benutzt diese Technik.

Statt serieller Übertragung kann ein paralleles Kabel benutzt werden.

Die Geschwindigkeit des Schrittmotors, mit dem der Lesekopf der Floppy von Track zu
Track bewegt wird, kann erhöht werden. Allerdings bringt das nicht viel, und
viele Laufwerksmechaniken haben damit Probleme.

Die Dekodierung des GCR-Formats, das auf der Diskette benutzt wird, kann
beschleunigt werden.

Es kann auch eine andere Kodierung gewählt, also ein spezielles
Diskettenformat benutzt werden. Heureka-Sprint benutzt z.B. eine
GCR-Variante, die on the fly dekodiert werden kann, allerdings weniger
speicherplatzeffizient ist (gewissermaßen ist in das Diskettenformat die
Zeit, die die Floppy zum Übertragen der Daten braucht, eingerechnet - siehe
auch nächster Punkt).

Statt darauf zu warten, dass der angeforderte Sektor der Diskette vom
Lesekopf überstrichen wird, kann der komplette Track in RAM zwischengespeichert und
dort dekodiert werden, was auch den Vorteil hat, dass das Interleave, mit dem die Dateien auf Diskette gespeichert
wurden, die Lesegeschwindigkeit nicht mehr beeinflusst, das Modul "Magic
Formel (MF)" benutzt diese Technik. Allerdings besitzt die Floppy weder genug
RAM zum Zwischenspeichern eines kompletten Tracks, noch ist die serielle
Schnittstelle selbst mit Beschleunigung schnell genug, die Daten so schnell,
wie sie vom Lesekopf kommen, zum C64 zu übertragen. Es gibt mehrere
Lösungsmöglichkeiten:

Es wird der Track nicht in einer Umdrehung, sondern in zwei oder mehr
Umdrehungen eingelesen, zum Computer übertragen, und dort erst die
angeforderte Datei aus den Sektoren "zusammengesucht". Die
Software/Cartridge-Schnelllader, die mehr als 10fache
Originalgeschwindigkeit schaffen, benutzen typischerweise diese Technik.

Der Schnelllader bringt eine RAM-Erweiterung oder entsprechend schnelle
Übertragungsmöglichkeiten (Parallelkabel) zum Computer mit.

Der gesamte Disketteninhalt kann in RAM vorgehalten werden (Turbo
Trans).

Die Hardware-Schnelllader, bei denen die KERNALs im Computer und der
Floppy ausgetauscht werden, haben den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu
Cartridges und Software-Schnellladern nicht nur das normale LOAD beschleunigen können,
sondern auch z.B. die CHRIN/ACPTR-Kernalroutine. Für Anwendungen, bei denen nur
eine große Datei geladen wird ("Onefiler") ist das nicht von Belang; die meisten
Anwendungen und Spiele, die nachladen, benutzen dazu jedoch nicht die
LOAD-Routine (die ein PRG in den Speicher lädt), sondern CHRIN/ACPTR (womit die
Bytes aus PRGs einzeln geholt werden und somit z.B. während des Ladens direkt
entpackt werden kann) - oder ganz eigene Routinen, die direkt auf die Leitungen
der seriellen
Schnittstelle ($DD00 in CIA2) zugreifen. In letzterem
Fall kann ein separater Hardware-Schnelllader nicht eingreifen.

Anwendungen, die nur Kernalroutinen benutzen, erkennt man daran, dass sie in
VICE ohne
"exakte Floppy-Emulation" laufen.

[Bearbeiten]
Übersicht Schnelllader

Im englischen Wiki findet sich eine umfangreichere Übersicht .

[Bearbeiten]
Übersicht
Hardware-Schnelllader

Die Hardware-Schnelllader werden auf Platinen oder Chips geliefert und müssen
im Heimcomputer und im Diskettenlaufwerk eingebaut
werden.

Die Geschwindigkeitsfaktoren beziehen sich auf LOAD mit C64 und 1541. Mit
anderer Hardware (HDD statt Floppy...) können die Werte stark abweichen.

Name

System

(F)loppy
(D)atasette

Faktor

Bemerkung

Dela
DOS

C64

F

?

Dolphin
DOS

C64,C128

F

?

Versionen 2.x für C64 und 3.x für C128, Dolphin DOS, Dolphin DOS 2.0

Dynamic
DOS

C64

F

?

FSD
System

C64,C128

F

?

Exos

C64

F

?

Hypra-Load

C64

F

?

JiffyDOS

C64

F

6-10

Mach
71

C128

F

?

Pro
Speed 71

C128

F

?

P3/128

C128

F

?

Professional-DOS

C64,C128

F

?

Professional DOS , Professional Dos Handbuch

Prologic DOS
Classic

C64

F

?

Ross-Drive

C64

F

?

Speed-DOS

C64

F

?

SpeedDOS-Anleitung (als Text bei iDOC=)

Turbo
Access

C64

F

?

Turbo Trans

C64

F

?

es gibt hier Versionen mit einer RAM-Erweiterung

Ultra-Load

C64

F

?

[Bearbeiten]
Übersicht
Steckmodul-Schnelllader

Einige Schnelllader erschienen auch als Steckmodul für den Expansionsport.

Name

System

(F)loppy
(D)atasette

Faktor

Bemerkung

?

C64

F

?

Nur Schnelllader

Action Replay
6

C64

F

15/7

Multifunktionsmodul, auch schnelles Speichern

DELA DOS

C64

F

?

Nur Schnelllader

Disk-Booster
64

C64

F

?

Nur Schnelllader

Epyx FastLoad

C64

F

5

Wikipedia: Epyx
FastLoad

Final
Cartridge 2

C64

F / D

6 / ?

Multifunktionsmodul

Final Cartridge
3

C64

F / D

10 / 10

Multifunktionsmodul, auch schnelles Speichern

Hypra-Disk-Modul

C64

F

?

Schnelllader/-speicherer; REX
Datentechnik 9503

Magic Formel

C64

F

16 / 15

Multifunktionsmodul, auch schnelles speichern

Retro Replay

C64

F

?

Multifunktionsmodul

Super
Snapshot

C64

F

5,5

Multifunktionsmodul

[Bearbeiten]
Übersicht
Software-Schnelllader

Ein Software-Schnelllader ist ein kurzes Programm und wird zuerst geladen und
gestartet, danach das eigentliche Programm, das sinnvollerweise deutlich größer
sein sollte als der Schnelllader.

Name

System

(F)loppy
(D)atasette

Faktor

Bemerkung

Accelerator

C64

F

?

Magic Disk 64,
Ausgabe 12/1988

Fast
Disk

C64

F

?

Magic Disk 64, Ausgabe 05/1988

FLOAD

C64

F

?

Magic Disk 64, Ausgabe 02/1989

Turbo
Tape

VC 20, C64

D

8

Wikipedia: Turbo
Tape

Speed 1581

C64

F

16

Nur für Floppy 1581 & PAL, 64'er Ausgabe 6/89

ZAP 1581

C64

F

16

Nur für VC-1581

Gigaload

C64

F

?

Heureka-Sprint

C64

F

25

64'er Ausgabe 3/87,
Listing des Monats, eigenes Diskettenformat

Hypratape 64

C64

D

?

Hypra-Load

C64

F

?

Nur für VC-1541 mit C64, in 64'er-Disk S8506C

Cyber Loader

C64

F

16

Nur für VC-1541 mit C64

Speedload

C64

F

13

Nur für VC-1541 mit C64

Mr. Byte

C64

F

?

Nur für VC-1541 mit C64

Most-Access

C64

F

?

Nur für VC-1541

Ultraload Plus

C64

F

8?

64'er
Spielesammlung Band 3

SuperTape D2

C64

D

?

INPUT 64, Ausgabe
04/1985

MultiTape I

C64

D

?

INPUT 64, Ausgabe 05/1986

MultiTape 2

C64

D

?

INPUT 64, Ausgabe 08/1986

Track1b

C64

F

19

Veröffentlicht von Mafiosino im Forum64

SJLOAD

C64

F

6-10

Funktioniert nur mit JiffyDOS-Laufwerken

[Bearbeiten]
Geschwindigkeitstest Software-Schnelllader

Getestet wurde folgendermaßen: Eine Diskette wurde mit einer Floppy 1541-II
formatiert, eine andere mit der DEC Golden Image Floppy. Auf beide Disketten
wurden mit der jeweils entsprechenden Floppy die Schnelllader und ein
"Testprogramm" gespeichert. Das Testprogramm war das "Synth Sample II" Demo, da
es genau 100 Blöcke auf einer Diskette verbraucht.

Nun wurde das Testprogramm jeweils 4 Mal mit den verschiedenen Schnellladern
geladen, dabei die Zeit vom "Return"-Drücken bis zum "Loading Ready." gemessen,
die langsamste Zeit gestrichen und vom Rest der Durchschnittswert errechnet
wurde. Auch wurde das Testprogramm zwecks Kontrolle stets gestartet. Diese Tests
erfolgten natürlich für jede Floppy (als Device 8) separat mit der ihr
entsprechenden Diskette.

Folgende Software-Schnelllader wurden getestet:

SWAT

AC (Accelerator) von Harry Oberberg

Superload

Hypra-Load (1) von Tribar ´84

Hypra-Load 3

Fastload V1.1 von T. Tempelmann

Fload von Magic Disk 64

Action Replay Loader V3

Gigaload (Hyp-51200)

Floppy

ohne Schnelllader

SWAT

Accelerator

Superload

Hypra-Load

Hypra-Load 3

Fastload

Fload

Act. Replay Loader V3

Gigaload

1541-II

1m04s77

0m12s63

"File not found"-Fehler (x)

0m13s55

0m13s88

0m13s19

0m21s74 (x)

"Load Error" (x)

0m17s75

"Load Error" (x)

DEC

1m03s73

0m13s53

0m06s10

0m13s48

0m13s84

0m13s74

0m13s61

0m05s33 (x)

0m12s93

0m06s12

Platzverbrauch des Loaders

-

6 Blöcke

9 Blöcke

3 Blöcke

6 Blöcke

4 Blöcke

5 Blöcke

14 Blöcke

6 Blöcke

9 Blöcke

Anmerkungen:

Bei den mit "x" markierten Feldern trat ein Fehler auf. Entweder wurde das
zu ladende Programm nicht korrekt gefunden/geladen oder das geladene Programm
startete nicht.

Diverse Schnelllader hatten Probleme mit mehr als einer angeschlossenen
Floppy. Befehle zum Laden vom zweiten Laufwerk (Device 9) wurden ignoriert
oder einfach für Device 8 angewendet.

"Fload" und "Action Replay Loader V3" sind Menü-gesteuert. Nach dem Start
wird das Inhaltsverzeichnis der Diskette eingelesen und zwecks Auswahl
aufgelistet. Negativ fällt dabei neben der Umständlichkeit auf, dass man beim
"Action Replay Loader V3" nur die ersten 26 Dateien einer Diskette auswählen
kann.

Natürlich sind diese Tests nicht "labortechnisch-objektiv". Es standen nur
zwei Floppy-Typen zur Verfügung und die Fehler bei den zwei schnellsten
Fastloadern mit der 1541-II könnten auch an der verwendeten Floppy liegen.
Dennoch zeigt die Tabelle, welches Potential die Schnelllader besitzen und
welche Zeitersparnis sie bringen.

Die klaren Gewinner dieses Tests sind der "Accelerator" und "Gigaload". Beide
brauchten nur ein Zehntel der normalen Ladezeit und waren damit auch noch
doppelt so schnell wie ihre Konkurrenten. Leider versagten beide Programme ihren
Dienst auf meiner 1541-II.

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