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Franz
 

Computer

Warum ich eine besondere Beziehung zu den Blechkastln entwickelt habe, weiß ich nicht so genau. Die Computertechnik war jedenfalls nicht der Anlass für mein Studium der Nachrichtentechnik. Anfangs war ich eher der Hochfrequenztechnik zugeneigt. Aber man konnte im Zuge des Studiums deutlich sehen, dass die größte Dynamik von der Computer-Technik ausging und daher diese damalige Teildisziplin der Nachrichtentechnik die größte Anziehungskraft ausübte.

So war ich einer jener Nachrichtentechniker, die sich beruflich eher in Richtung Informationstechnik entwickelt haben. Bei meinem Wechsel ins TGM fielen mir dann auch die EDV-nahen Fächer zu. Ich gehöre daher zu einer Generation von Lehrern, die zwar EDV unterrichteten, die sich aber die zugehörigen Kenntnisse nicht systematisch sondern autodidaktisch angeeignet haben. 

In den HTLs gab es in den 80er Jahren Bedarf an EDV-Lehrern aber alle diese Lehrer mussten viele der EDV-Kenntnisse erlernen. Und genau das war der Markt für den 1986 gegründeten PCC (Personal Computer Club) am TGM und die gleichzeitig erstmals verlegte Zeitschrift PCNEWS.

In demselben Ausmaß in dem später Absolventen der neuen Informatik-Studienzweige, die sich aus der Nachrichtentechnik auskoppelten, in den HTLs anheuerten, schwand auch der Bedarf an unseren begleitenden Informationen, weil diese Kollegen ihr Wissen aus der Studienzeit ebenso direkt in ihrem Unterricht verwenden konnten, wie seinerzeit wir die Grundlagen der Elektrotechnik und Nachrichtentechnik.

Auf dieser Seite beschreibe ich alle Etappen, die ich bis zur Etablierung des Standards eines IBM-PCs auf den HTLs absolviert habe, also meinen autodidaktischen Weg zum EDV-Lehrer.

DEC PDP (1970-1975)

digital
PDP 8e
Wer, wie ich, erst 1966 inskribiert hat, hat die lochkarten-gesteuerten Großrechnern nicht mehr erlebt. Ich begegnete einem Computer erstmals an einem der Institute in Form eines PDP-Minicomputers (Programmed Data Processor) von DEC (Digital Equipment Corporation). 

In den meisten Fällen waren die PDPs nicht nur als Tischgeräte ausgeführt (wie in der Abbildung rechts) sondern waren in 19"-Gestellen untergebracht, die auch Raum für Netzteile, Speicher und Bandlaufwerke boten.

Ich nahm an einem Assembler-Kurs und an einem einführenden Kurs in BASIC teil.

Teletype mit Lochkartenleser und Lochkartenstanzer
Diese Kurse unterschieden sich kaum im Inhalt aber doch in der Handhabung von heutigen Kursen, denn das Ein-Ausgabe-Gerät war ein Fernschreiber mit Lochkartenleser und Lochkartenstanzer von Teletype. Die Lochstreifenbreite war 8 Bit, der Kode war bereits der auch heute verwendete 7-Bit-ASCII-Kode und es gab im Lochstreifen eine laufende Perforierung für den Transport. Das 8. Bit konnte - wie bei seriellen Protokollen auch sonst üblich - immer 1, immer 0, gerade oder ungerade Parität aufweisen.

An diesem Gerät wird auch klar, warum der Steuerkode DEL sich nicht im Rahmen der sonstigen Steuerzeichen befindet, sondern aus lauter Einsen besteht und daher den Binärwert 127=111.1111 hat. Wollte man nämlich ein Zeichen am Lochstreifen löschen, wurde das Zeichen mit DEL überschrieben, wodurch alle 7 Bit gestanzt wurden und daher galt das Zeichen als gelöscht. Dass wir heute dasselbe Steuerzeichen zum Löschen eines Zeichens verwenden, liegt am gemeinsamen Code: damals wie heute verwenden wir den ASCII-Kode und das Zeichen DEL ist eben 127.

Bootstrapping

Wenn an einer PDP ein Programm geladen war, befand es sich im Kernspeicher, bestehend aus Ferrit-Kernen, und diese Speicherzellen behielten die Information auch nach Ausschalten der Spannung, so wie das heute Flash-Speicher tun.

Wenn man den Rechner aber neu aufsetzen wollte oder wenn ein Programm fatal abgestürzt war, dann erlebte man einen Vorgang, den man heute genauso wie damals bezeichnet, der aber damals etwas abenteuerlicher verlief: man musste den Rechner neu booten.

Was man aber heute einfach mit Strg-Alt-Del einleitet, das ging damals ungefähr so: 

Ein Rechner mit leerem Speicher konnte nichts. Es gab in seinem Speicher keinerlei Programm, das auf irgendwas hätte reagieren können. ROM-Speicher waren (zumindest in den damaligen Anfängen) noch nicht bekannt. 

Der erste Schritt, um den Recher in Betrieb zu nehmen, war die Eingabe einer vorgegebenen Befehlsfolge von einigen Dutzend Wörtern (je nach PDP-Type 8 Bit, 12 Bit oder 16 Bit) von der klappenartigen Tastatur auf der Rechnervorderseite. Jede Taste war ein Bit, alle Tasten zusammen waren ein Wort. Zuerst wurde eine Adresse eingegeben, auf die das erste Wort gespeichert wurde und alle weiteren Bytes folgten auf den folgenden Adressen. Fehler waren an dieser Stelle nicht erlaubt. Diese Befehle bildeten ein Programm, das in der Lage war, Daten von einem Lochstreifen auf eine feste Adresse zu laden, und nichts mehr. 

Der nächste Schritt war daher, einen (immer wieder benutzen und vielfach duplizierten, weil rasch abgenutzten) Lochstreifen, den so genannten Bootstrap-Loader mit diesem soeben eingegebenen Hilfsprogramm zu laden. 

Dieser Bootstrap-Loader war nunmehr viel leistungsfähiger als das kurze Programm, das man über die Tasten eingegeben hat, weil es in der Lage war, zum Beispiel einen Assembler oder einen Compiler nachzuladen. 

Und erst danach, war man in der Lage, mit den sprachlichen Ausdrucksformen des Assemblers oder Compilers mit dem Computer zu arbeiten.

Wer also mit PDPs gearbeitet hat, dem ist der Begriff "Booten" sehr eingeprägt, weil man diesen Vorgang in Fehlerfall mühsam wiederholten musste.

Ich lernte auf der Hochschule Assembler, Basic und Focal kennen.

Focal setzte ich auf einer PDP-12 in einem Projekt auf der Tierärztlichen Hochschule zu Berechnung verschiedener Konstruktionsparameter für eine Filterbank ein. Diese Anstellung bekam ich in den Sommemonaten 1973 und 1974.
Mein Diplomarbeitsthema war "Digitale Mittelwertbildung" und am Anfang der Arbeit stand eine Machbarkeitsstudie, die zeigen sollte, ob man die Mitteilung der einzelnen Messwerte von einem Mikrocontroller oder von einer speziellen Hardware durchführen lassen sollte. Die Antwort, die man auch damals leicht hätte geben können, lautet, dass das ausschließlich von der Messwertrate und der Schnelligkeit des Mikrocontrollers abhängt. Die Daten kamen von einer anderen Diplomarbeit, die einen ADC (Analog Digital Wandler) als Thema hatten und die waren - je nach Taktfrequenz - bis zu sehr schnell. Der damals verfügbare Mikrocontroller 4004 war für diese schnelle Messwertfolge viel zu langsam. Auch eine Erkenntnis. Und daher baute ich die digitale Mittelwertbildung mit Standard-TTL-ICs im BCD-Kode auf, weil der ADC die Daten ebenfalls im BCD-Kode lieferte. 

Mikrocontroller 8080 (1975)

In den beiden letzten Studienjahren bekam ich eine Anstellung als Wissenschaftliche Hilfskraft am Institut für Elektrische Messtechnik bei Professor Rupert Patzelt, der auch meine Diplomarbeit betreute. Ein Teil der Arbeiten war die Betreuung der Laborübungen ein anderer bestand aus dem Aufbau eines Mikrocontroller-Systems. Genau genommen ging es aber nur um den Einbau einer fertigen Industrieplatine in einem 19"-Gehäuse, also um die mechanische Dimensionierung, Einbau von Schaltern zur Bedienung und Dimensionierung von Netzteilen für die 5-Volt-Versorgung und die +/-12 Volt für die serielle Schnittstelle. Dem fertigen Gerät kann man eine Verwandschaft zu seinen Vorbildern, den DEC-Rechnern ansehen. Wenn auch nicht besonders anspruchsvoll, lernte man an diesem Projekt doch die wesentlichen Elemente des Systems kennen, zum Beispiel die Assemblersprachen des 8080.

Commodore PET und C64 (1979)

Commodore Pet
Die ersten wirklichen Personal Computer, mit denen ich dann gearbeitet habe, waren 1979 ein Commodore PET (mit integriertem Bildschirm) und ein etwas weiter entwickelter Commodore C64, beide noch mit Kassetten-Laufwerk für Programme und Daten. Betrieben habe ich diese Geräte noch während meiner Anstellung im Arsenal als Auswertestationen für Verkehrs-Messungen am Fernsprechnetz der ÖBB (BASA). Die Interfaces dazu wurden selbst hergestellt. Die Arbeit an diesen ersten PCs waren indirekt auch der Auslöser für meinen Wechsel ins TGM.

Die Sprache war BASIC und die vielfach verwendeten Befehle PEEK und POKE, um mit dem Speicher zu kommunizieren, werden vielen noch in Erinnerung sein.

Apple IIe (1980)

Apple IIe
Noch während meiner Dienstzeit im Arsenal importierte ich bei der letzten Dienstreise nach Aachen einen Apple IIe. In Deutschland waren die Geräte viel günstiger zu haben. Ich baute alle Einzelteile aus dem Gehäuse aus, drehte es um und machte daraus eine unauffällige Schuhschachtel. Wie genau die Zollvorschriften waren, wusste ich nicht, aber so zerlegt, konnte man kaum einen Computer hinter den Einzelteilen vermuten.

Apple IIe mit Floppy Disk Stationen und Monitor
Dieses Apple-System passte gut zu den Versuchsplatinen mit derselben CPU 6502, die in den TGM-Labors eingesetzt wurden. Es hatte gegenüber dem Commodore bereits den Vorteil, dass Floppy Disks statt der Kassetten verwendet wurden. Mit dem Apple IIe begann ich meine Tätigkeit als Lehrer im TGM.

Sowohl die Commodore-Computer PET, C64, später Atari und auch Apple IIe waren gut für Spiele geeignet, aber sie hatten Nachteile: sie arbeiteten mit der falschen CPU und sie hatten ein ungeeignetes BIOS und ein ungeeignetes Betriebssystem. Denn in diesen Jahren verbreitete sich im Büro-Bereich das CP/M-Betriebssystem (Control Program for Microprocessors) von DR (Digital Research), das bereits alle Merkmale des späteren Platzhirschen MSDOS aufwies.

Z80-Karte (1982)

Z-80ß-Karte für Aplle IIe
Der Apple IIe war mit einem 6502 ausgerüstet aber die Entwicklung zeigte eindeutig in Richtung 8080 von Intel und dessen leistungsfähigeren Bruder Z80 von Zilog und eben CP/M. Es gab daher ein erstes Computer-Selbstbau-Projekt am TGM in Form einer Z80-Karte für den Apple IIe. Es wurden Bausätze hergestellt und an Interessenten im Apple-User-Club-Austria (AUCA) verteilt, der damals von Martin Weissenböck organisiert wurde. 

Mit der eingebauten Z80-Karte konnte man dann auf einem Apple IIe das CP/M-Betriebssystem von Digital Research installieren. Es funktionierte bereits so, wie man das später vom IBM-PC als MSDOS kennen lernen sollte. Damit war der Apple IIe auch für die CP/M-Welt vorbereitet.

CP/M (1982)

Es folgte eine Phase, in der verschiedenartige CP/M-Systeme in unserer Abteilung Nachrichtentechnik aufgebaut wurden, eines davon war der Apple IIe mit Z80-Karte. Der Nachteil dieser Systeme war, dass es verschiedenartige Diskettenformate gab. Verschiedene Anzahl von Sektoren, Spuren usw. bereiteten beim Austausch von Programmen und Daten Probleme. Eine weitere Schwierigkeit war die fehlende Einheitlichkeit bei der Grafik-Ausgabe. Grafik war einfach nicht definiert und es gab viele durchaus gute Lösungen, die aber alle miteinander nicht kompatibel waren.

Am TGM war CP/M bei den Kollegen der Nachrichtentechnik bereits verbreitet. Allerdings gab es verschiedenartige Hardware und viele verschiedene Floppy-Formate. 

Microprofessor I

Mikroprofessor I von Acer
Um den Z80-Befehlssatz im Labor-Unterricht demonstrieren zu können, verwendeten wir im TGM das Prototyping-Board Microprofessor I von Acer.
Die Platine war in einem handlichen Plastik-Buch enthalten und erlaubte die Programmierung in Assembler. Einige Adressen waren in auf einer Stiftleiste herausgeführt und erlaubten die Programmierung kleiner Hardwareprojekte.

Der Unterricht begann damit, den Befehlssatz direkt als HEX-Kode einzugeben, dann benutzte man den eingebauten Ein-Pass-Assembler und danach den auf einem CP/M-System ablaufenden symbolischen Assembler.

Mupid (1982)

MUPID
1982 wurde die erste Version des MUPID (Mehrzweck Universell Programmierbarer Intelligenter Decoder) vorgestellt und es gab viele Firmengründungen rund um den MUPID und BTX. MUDID war 8080-basiert und daher konnte auch am MUPID CP/M installiert werden. 

Aber die eigentliche Funktion des MUPID war die Fähigkeit, mit einer Zentrale über eine serielle Schnittstelle zu kommunizieren und BTX-Kode zu verarbeiten. Es waren also zwei Geräte in einem: ein Heimcomputer und ein BTX-Terminal.

MUPID II
Während die erste Version des MUPID noch eine vom Hauptgerät getrennte Tastatur hatte, war das MUPID II, das schon ein Jahr nach Version entwickelt wurde, ein kompaktes Gerät.

Ich wurde wegen meiner bereits vorhandenen CP/M-Kenntnisse von Firma Hofbauer in Wiener Neustadt eingeladen, einen CP/M-Kurs auf einem MUPID abzuhalten. Dabei lernte ich Helmuth Schlögel kennen, den Obmann des MCCA. Ein Kontakt, der später zu einer langjährigen Zusammenarbeit führen sollte, die noch bis heute besteht. 

Damals war der MUPID noch etwas für Spezialisten, so recht wollte es sich in unserer HTL nicht etablieren, und es sollte bis 1990 dauern, dass wir mit unserer BTX-Sonderausgabe (PCNEWS-17), von der leider kein Heft mehr erhalten ist, auch für unsere PCC-TGM-Mitglieder die Benutzung von BTX und des MUPID vorgeschlagen haben.

Ein weiteres Software-Abenteuer, ebenfalls im Auftrag von Kollegen Hofbauer durchgeführt, war die Adaptierung des CP/M-Linkers von Digital Research für das Laden von Programmen in einer MUPID-Umgebung durch Reverse Engineering. Da alle diese Projekte neben dem Unterricht abliefen, konnten diese Arbeiten auch oft ziemlich anstrengend sein.

DEC-Rainbow (1984)

DEC Rainbow
DEC Rainbow Logo
Ein Stern erschien am Horizont: Der DEC-Rainbow. Jeder, der zu unserer Studienzeit (wie weiter oben beschrieben) in diverse Rechner-Seminare geschnuppert oder gar in Diplomarbeiten mit diesen DEC-Geräten gearbeitet hat, kennt die Faszination der Minicomputer von Digital Equipment Corporation, PDP-8, PDP-12 usw., Geräte, wie sie sich nur ein Hochschulinstitut leisten konnte. Und diese Firma DEC brachte einen Personal Computer auf den Markt, mit dem man sowohl CP/M als auch das von Microsoft herausgegebene MSDOS gleichzeitig betreiben konnte. 

In diesen Tagen gab es auch schon erste IBM PC, aber diese waren noch sehr teuer und diese Begehrlichkeit, für einen eigenen DEC-Computer war so groß, dass ich mir einen solchen DEC-Rainbow kaufte. Es muss etwa 1984 gewesen sein. Die Überstunden an den HTLs machten es möglich, dass Lehrer sich mit solchen "Gadgets" ausrüsten konnten.

Der DEC-Raibow bot eine Qualität, wie man sie eben von DEC gewohnt war. Man konnte das Gerät auf drei Arten benutzen:
  • als Terminal
  • als CP/M-Rechner
  • als MSDOS-Rechner
Die Probleme begannen aber, als ich versuchte, Programme für den IBM-PC auch am DEC-Rainbow laufen zu lassen. Manche Programme liefen gut, die meisten aber gar nicht. Und dafür gab es folgende Gründe:
  • die Tastatursteuerung
  • die Bildschirmkarte
  • das BIOS
Denn die meisten Programmierer für den IBM-PC benutzten nicht CONIN/CONOUT als Kommunikationsmittel zur Tastatur und zum Bildschirm, sondern schrieben per Assembler direkt in die ganz spezifischen Register des IBM-PC, die aber dann auf anderer Hardware nicht vorhanden waren.

Für das Programmieren von Spielen braucht man eine gewisse Unmittelbarkeit bei den Reaktionen und bei der Bildschirmausgabe und beides war damals nur unter Umgehung des Betriebssystems möglich.

Lange hatte ich den DEC-Rainbow daher nicht, weil bald klar wurde, dass die inkompatible Hardware ein Problem werden würde. Ja, man konnte MSDOS-Software betreiben aber nur solche, die nicht die speziellen BIOS-Aufrufe oder gar direkte Zugriffe auf die Bildschirmkarte ausführte. Und die meiste Software für den IBM-PC erforderte genau diese Kompatibilität, die beim DEC-Rainbow bei aller sonstigen Ästhetik des Geräts leider nicht gegeben war.

Es war daher bald klar, dass die nächste Anschaffung ein IBM-PC sein müsste.

Eigentlich hätte ich es als BYTE-Leser besser wissen können, denn die Ausgaben von BYTE waren voll von Berichten über den IBM-PC; aber diese Welle traf offenbar in Österreich gar nicht ein, weil die Preise für einen Original-IBM-PC in Österreich für Endverbraucher nicht diskutabel waren.

Philips P2000 (1984)

Philips P2000
In diese Zeit der verschiedenartigen CP/M-System fiel auch ein Projekt, das ich im Auftrag eines Absolventen der WIFI-Werkmeisterschule, Herrn Karl, für eine Veranstaltung in der Hofburg in BASIC hergestellt habe. Auf Monitoren sollten Vortragstermine für verschiedene Vortragsorte einfach editiert werden können. Als Rechner diente ein Philips P2000, der mit Z80-CPU ausgerüstet war und der vor einem ähnlichen Schicksal wie auch der DEC-Rainbow stand.

Die CP/M-Welt

In der CP/M-Ära gab es bereits viele Programme, jeder hatte eine kleine Sammlung. Es gab aber wenig Austausch im Kreis der Lehrer. Die inkompatiblen Disketten hatten daran auch ihren Anteil.

Warum sich der IBM-PC durchgesetzt hat

Original-IBM PC Modell 5150
Aus der Sicht einer kompatiblen Software-Entwicklung war eigentlich das IBM-PC-Konzept zu verwerfen, weil es schon damals ein Grundsatz des Programmierens war, Software so zu verfassen, dass sich die Software ausschließlich auf die Betriebssystem-Aufrufe beschränken sollte. Solche Software konnte problemlos auf Geräte mit abweichender Hardware portiert werden, weil jeweils nur ganz wenige Zeilen geändert werden mussten. Die meiste Bürosoftware war auch so programmiert.

Aber eine derart sauber programmierte Software war nicht so schnell, dass man sie für Spiele oder für Grafikprogramme hätte verwenden können. Für Grafikprogramme fehlten die Schnittstellen, für die Spiele war die Ansteuerung der Tastatur zu wenig direkt. 

Es gab viele Rechner, die mit MSDOS ausgerüstet waren. Der wohl schönste war der DEC-Rainbow aber es gab auch von Philips ein gutes Gerät, den P2000. Aber alle diese Geräte hatten eine vom IBM-PC abweichendes BIOS und Hardware. 

Die meisten Programme gab es aber für den IBM-PC und diese große Zahl von Programmen gab schließlich den Ausschlag für den IBM-PC und alle anderen Geräte verschwanden vom Markt.

Der IBM-PC als Original war aber hier in Österreich unverhältnismäßig teuer.

Der erste Taiwan-PC (1975-09)


Leider habe ich kein Bild mehr von diesen ersten IBM-Clones. Es ist uns aber in Erinnerung, dass in diesen Nachbau-PC mit einem Klapp-Deckel ausgerüstet waren. Es gab kein BASIC im ROM, so wie das im IBM-PC verfügbar war. Aber in den ersten Versionen waren die Steckplätze dafür vorhanden und ich erinnere mich, einmal dieses BASIC nachbestückt zu haben. Weiters war damals der Grafik-Prozessor nur optional nachzurüsten. 

Ohne aktiv Werbung für den IBM-PC zu betreiben, interessierten sich zuerst einige Zimmer-Kollegen und dann immer mehr Lehrer aus dem Haus für das Gerät. Das einzige, was ich selbst damit tun konnte, war die Anzeige der vorgefertigten Pumpen-Zeichnung mit ACAD mit der "Hercules"-Karte (höhere Auflösung, Schwarz-Weiß).

Sammelbestellung (1975-10)




Disk 0 (1975-12)





Gründung PCC-TGM 1996-01


Updated on Jul 17, 2013 by Franz Fiala (Version 11)