Die (un)gleichen Brüder C 16 und Plus/4

Jeder C 16- oder Plus/4-Besitzer weiß es: Die Programme für den jeweils anderen Computer laufen auch auf dem eigenen. Zumindest die meisten. Oder doch nicht? Wir haben die Computer für Sie ausführlich verglichen.

In letzter Zeit ist viel Verwirrung um die Kompatibilität der Computer C 16/116 und Plus/4 entstanden (siehe 64'er, 9/86, Seite 67). Eindeutig geklärt war bisher nur, daß C 16 und C 116 absolut hard- und softwarekompatibel sind, da sie sich lediglich durch Gehäuse, Tastatur und eine geringfügig modifizierte Platine unterscheiden.

Weitgehend ungeklärt war dagegen ihr »verwandtschaftliches Verhältnis« zum Plus/4. Überraschend:

Beim C 16/116 handelt es sich lediglich um einen »abgemagerten« Plus/4: Die Hardware des C 16/116 ist mit der des Plus/4 — bis auf den statt 64 KByte nur 16 KByte großen Schreib/-Lesespeicher (RAM), den fehlenden User-Port mit seiner RS232-Schnittstelle und die nicht eingebaute Textverarbeitung- und Dateiverwaltungs-Software — praktisch identisch.

Gemeinsam ist den drei Computern der Mikroprozessor, der Quartz, der Tastatur-Port, der Videocontroller, das programmierbare Logik-Array sowie — die ROMs. — Ja, Sie haben richtig gelesen! Das Basic- und auch das Betriebssystem (»Kernel«)-ROM ist bei allen drei Computern absolut gleich. Anders ausgedrückt: Man könnte zum Beispiel die beiden ROM-Bausteine aus dem C 16/116 ausbauen und in den Plus/4 setzen — dieser lief exakt wie mit seinen »eigenen« ROMs. Alle Adressen, jedes Byte, jedes Bit stimmt genau überein.

Das bedeutet: Alle PEEK-, POKE- und SYS-Befehle sind auf allen drei Computern gültig, womit die diesbezügliche Frage in dem oben erwähnten Artikel beantwortet wäre.

Auch Basic- und Maschinenprogramme laufen in der Regel unverändert; auf dem C 16/116 natürlich nur, solange die Speicherkapazität nicht überschritten wird und der User-Port beziehungsweise die RS232-Schnittstelle des Plus/4 nicht angesprochen werden.

Dennoch gibt es bei einigen Maschinenprogrammen Probleme, und zwar dann, wenn sie ursprünglich für die 16-KByte-Version geschrieben wurden, nun aber auf dem auf 32 KByte oder 64 KByte erweiterten C 16/116 oder dem Plus/4 zum Laufen gebracht werden sollen. Zur Lösung dieses Problems komme ich am Ende des Artikels, der jetzt zum besseren Verständnis zunächst einmal auf die Speicherverwaltung bei C 16, C 116 und Plus/4 eingehen soll.

Ein Computer — drei Versionen

Wichtig ist zu wissen, daß das Betriebssystem, das ja bei allen drei Computertypen absolut identisch ist, beim Einschalten beziehungsweise bei einem Reset die Speichergröße des RAMs feststellt: Dazu dient die Routine »RAMTAS« ab Adresse 62290 im ROM, sie erkennt dabei nur drei verschiedene Speicherausbaustufen: 16 KByte (beim C 16/116 ohne Speichererweiterung), 32 KByte (beim C 16/116 mit 16 KByte-Erweiterung) und 64 KByte (beim C 16/116 mit 64 KByte-Erweiterung, sowie beim Plus/4).

Ein auf 64 KByte erweiterter C 16/116 unterscheidet sich vom Plus/4 also nur durch den fehlenden User-Port mit der RS232-Schnittstelle und die eingebaute Software, ansonsten sind die beiden absolut gleich. Ich spreche deshalb im folgenden nur noch von 16-, 32- beziehungsweise 64 KByte-Version.

Auf dem Speicheraufteilungsdiagramm (Bild 1) sehen Sie die drei verschiedenen Speichergrößen nebeneinander: Der Quader im Vordergrund stellt jeweils den RAM-Bereich dar. Er reicht von Adresse 0 bis 16838 (16-KByte-Version), bis 32767 (32-KByte-Version), beziehungsweise bis 65535 (64-KByte-Version).

Die Adressen 0 bis 4096 haben bei allen Versionen die gleiche Belegung (RAM für Betriebssystem und Basic-Interpreter sowie Bildschirmspeicher). Auch die Anfangsadresse des Basic-Programm-Speichers ist bei allen drei Speichergrößen immer 4097 (hexadezimal $1001), solange der hochauflösende Grafikmodus nicht eingeschaltet ist (siehe jeweils die linke Hälfte des RAM-Blocks).

Der Basic-Speicher reicht jeweils bis kurz vor RAM-Ende: Bei der 16-KByte-Version bis 16374 (=$3FF6), bei der 32-KByte-Version bis 32758 (=$7FF6) und bei der 64-KByte-Version bis 64768 (=$FD00).

Der Einfluß der Grafik

Die Situation ändert sich, wenn der Grafikspeicher benutzt wird, der sich, wie dem Bild 1 (jeweils rechte Hälfte des RAM-Blocks) zu entnehmen ist, bei allen Versionen von Adressen 6144 (=$1800) bis 16383 (=$3FFF) — also mitten im Basic-Bereich — erstreckt.

Bei der 16-KByte-Version wird das RAM-Ende nun einfach auf Adresse 6144 herabgesetzt. Ist ein eventuell vorhandenes Basic-Programm länger als die verbleibenden 2 KByte (6144-4097 = 2047 Byte), so wird die Fehlermeldung »OUT OF MEMORY ERROR« ausgegeben.

Bei der 32- und der 64-KByte-Version wird beim Einschalten der Grafik mit dem GRAPHIC-Befehl ein eventuell vorhandenes Basic-Programm an den RAM-Bereich oberhalb des Grafikspeichers ab Adresse 16385 (=$4001) verschoben.

Durch einen Fehler in der Verschiebe- und Anpaßroutine kann es passieren, daß vor dem GRAPHIC-Befehl im Programm mit DEF FN definierte Funktionen durcheinander geraten. Die erste Programmzeile sollte deshalb immer »GRAPHIC 1:GRAPHIC 0« lauten. Dies bewirkt, daß das Basic-Programm hochkopiert wird, bevor die Funktionen definiert werden.

Mit dem Befehl GRAPHIC CLR wird der Grafikspeicher wieder freigegeben und das Basic-Programm an Adresse 4097 zurückkopiert. Dies ist auch der Grund, warum man den durch Einschalten der Grafik freigewordenen und unbenutzten Bereich zwischen 4096 und 6143 nicht verwenden sollte (zum Beispiel für Maschinenroutinen). Der GRAPHIC-CLR-Befehl überschreibt diesen Bereich beim Zurückkopieren nämlich rücksichtslos.

Trotz diesem internen »Hin- und Hergeschiebe«, von dem der Basic-Programmierer nichts merkt, laufen Programme in der Regel problemlos und unverändert auf allen drei Computertypen, sofern bei den kleineren Versionen der Speicherplatz ausreicht und beim C 16/116 die RS232-Schnittstelle und der User-Port des Plus/4 nicht angesprochen werden.

Achten Sie aber darauf, daß PEEK- und POKE- Befehle, die sich auf Adressen zwischen 16384 und 64767 und SYS-Befehle, die sich auf Adressen zwischen 16384 und 32767 beziehen, gegebenenfalls auch mit RAM belegt sind. Auch PEEK- und POKE-Befehle auf Adressen zwischen 43 und 56 (Zeiger auf Basic-Programm und Variablen) dürfen den RAM-Bereich bei der 16- und 32-KByte-Version nicht überschreiten.

Alle anderen PEEK,- POKE- und SYS-Befehle gelten für alle drei Computertypen unabhängig von ihrer Speichergröße.

Was tun?

Laufen Maschinenprogramme, vor allem Spiele, mit hochauflösender Grafik, die ursprünglich für den C 16 ohne Speichererweiterung vorgesehen waren, auf der 32- beziehungsweise 64-KByte-Version oder dem Plus/4 nicht, so sollte man folgendermaßen vorgehen: Vor dem Laden des Programms »POKE 1331,246:POKE 1332,63:SYS 32768« eingeben. Der Computer meldet sich mit »12277 BYTES FREE«. Das Betriebssystem beziehungsweise der Basic-Interpreter »glaubt« nun, daß der Speicher nur 16 KByte groß sei. Dies hat zur Folge, daß beim Einschalten der Grafik das Programm nicht mehr hochkopiert wird und ein SYS-Befehl also nicht mehr an die falsche Adresse führt.

Danach lädt man das Programm mit LOAD beziehungsweise DLOAD und startet es mit RUN. Mehr können Sie softwaremäßig nicht tun, um die 16-KByte-Version zu simulieren.

Sollte der Trick nicht funktionieren, so kann es sich eigentlich nur noch um einen Fehler im Programm oder aber um einen gemeinen Programmierer-»Gag« handeln, den ich noch kurz erklären möchte: Wie Sie dem Speicherbelegungsdiagramm der 16-KByte-Version entnehmen können, wiederholt sich der RAM-Bereich von nur 16 KByte Größe im gesamten Adreßraum des Prozessors von 64 KByte viermal hintereinander (4 x 16 = 64), während er ja bei der 64-KByte-Version durchgehend mit verschiedenen Speicherzellen versehen ist. Der Speicherzelle 0 entsprechen also bei der 16-KByte-Version den Speicherzellen 16384 ($4000), 32768 (=$8000) und 49152 (=$C000). Besitzer der 16-KByte-Version können es selbst ausprobieren: POKE 16384 + 1339,17 (die Cursor-Farbe ändert sich).

Die »gemeinen« Programmierer ersetzten nun zum Beispiel den Befehl »JSR $1400«, der ein Unterprogramm aufruft, durch »JSR $5400«. Bei der 32- oder 64-KByte-Version dagegen spricht er ganz verschiedene Speicherzellen an, was zum »Absturz« des Programms führt.

In diesem Fall gibt es zwei Lösungsmöglichkeiten: Entweder ändert man im Programm alle Befehle, die sich dieses Gags bedienen, was sehr aufwendig ist, oder einfacher, weil hardwaremäßig: Man baut einen Schalter in den Rechner ein, der auf 16 KByte umschaltet. Doch dazu ein andermal.