Datenspeicherung anno 1984 mit dem EPSON PX-8

Der EPSON PX-8 Laptop ist das erste komplette Mobile Office von 1984

Wer heutzutage seinen Laptop aufklappt und mit der Arbeit beginnt, muss sich nur wenig Gedanken um die Sicherung seiner Arbeit machen. Schon die lokale Platte bringt genug Kapazität mit, um jederzeit „save“ zu sein. Daneben gibt es NAS- oder Cloud-Storage zuhauf, auf denen man ohne groß darüber nachzudenken gigabyteweise Bilder, Videos etc. speichern kann. Jeder USB Stick hat heute schon zig mal mehr Speicherkapazität als z.B. der Hauptrechner des NASA Space Shuttles in den 1980er Jahren. Festplatten waren seinerzeit noch mehrere Kilo schwer und utopisch teuer. Selbst externe Floppy-Laufwerke waren Ungetüme, geschweige denn vom Stromverbrauch ressourcenschonend.
Wie funktioniert also die Datenspeicherung mit einem portablen Rechner, wie dem EPSON PX-8, der gerade mal so groß ist wie ein DIN-A4 Blatt und nur 2,2 kg wiegt? Der PX-8 bringt dazu einige für die 1980er Jahre interessante und innovative Möglichkeiten mit, die ich euch hier gerne vorstellen möchte.

Wohin mit den Dateien?

Der Hauptakku RB 201 mit 1100mAh und 4,8V

Wie bereits eingangs erwähnt, enthält der EPSON PX-8 einige interessante Innovationen zur Datenspeicherung. Der Laptop wurde nämlich konsequent für die mobile Arbeit entwickelt. Deswegen wurde auch darauf geachtet, die Datenhaltung möglichst energieeffizient zu gestalten, was in den frühen 80er Jahren eine große Herausforderung darstellte. Bevor wir zu den eigentlichen Speichermöglichkeiten kommen, sollten noch ein paar Worte zum Akkubetrieb verloren werden, da dieser auch bei der Datenhaltung durchaus eine Rolle spielt.

Batteriegepuffertes intelligentes RAM-Disk Board


Der Laptop soll ja auch ohne Stromanschluss etliche Stunden ausschließlich im Akkubetrieb durchhalten. Dazu bietet er neben dem Hauptakku auch noch eine kleine Pufferbatterie (verlötet auf der Hauptplatine), die es zum Beispiel ermöglicht einen Akkutausch im laufenden Betrieb ohne Datenverlust durchzuführen. Somit ist gewährleistet, dass ein laufendes Programm oder eine geladene Datei im 64kB großen Hauptspeicher erhalten bleibt.

Hier zu sehen: Die RAM-Disk Erweiterung, die an der Unterseite des PX-8 festgeschraubt ist.

Optional konnte man damals für den PX-8 eine RAM-Disk kaufen, die mit einem Flachbandkabel mit dem Rechner verbunden und auf der Unterseite des Laptops festgeschraubt wurde. Sie bietet nochmal bis zu 120kB von insgesamt 128kB Speicherkapazität und wird durch einen eigenen Akku gepuffert. Die RAM-Disk bringt einen eigenen Z80 Prozessor mit, der sich 8kB des Speichers abzweigt. Vom System aus wird die RAM-Disk als Laufwerk A: angesprochen. Der Zugriff auf Dateien der RAM-Disk ist natürlich sehr schnell, aufgrund der Verwendung herkömmlicher DRAM Bausteine. Der Akku puffert den Speicherinhalt auch nach dem Ausschalten des Laptops. Somit können Dateien über Tage hinweg in der RAM-Disk zwischengespeichert werden. Dennoch stellt das natürlich keine endgültige Sicherung für Dateien dar.

ROM Software Module

Unter einer Klappe am Boden verbergen sich zwei ROM Module.
Aufbewahrungsbox mit verschiedenen Programmen auf ROM Chips.

Eine weitere innovative Speicherlösung stellen die beiden austauschbaren ROM Module (je bis zu 32kB) dar. Der PX-8 hat dafür zwei Sockel, die über eine Klappe am Gehäuseboden erreichbar sind und beliebig mit entsprechenden ROM oder EPROM Modulen bestückbar sind. Über diesen Read-Only Speicher kann man z.B. kommerzielle Software, wie das weit verbreitete WordStar Portable von MicroPro in den PX-8 laden, oder man kann auch selbst EPROMS mit Programmen oder Dateien bereitstellen. Die ROM-Module werden zum Schutz der Chip-Beinchen im praktischen Plastikrahmen geliefert und können dadurch leicht getauscht werden. So werden auch das EPSON BASIC und die Utilities (Terminalprogramm, Kopierprogramm, etc.) durch ROM Module bereitgestellt. Der Zugriff erfolgt von CP/M aus über die Laufwerksbuchstaben B: bzw. C:. Die ROM Module erweitern also das Basis-ROM von 32kB um weitere maximal 64 kB.

Bandlaufwerk

Das Bandlaufwerk ist komplett Software gesteuert.

Bleibt noch das Bandlaufwerk, das einem beim Aufklappen des Displays sofort ins Auge fällt. EPSON hat hier ein Mikrokassettenlaufwerk verbaut, das mit 30 oder 60 Minuten (beidseitig) Kassetten betrieben werden kann. Die kleinen Kassetten sind auch aus den Diktiergeräten dieser Zeit bekannt. Durch die kompakte Bauweise, braucht so ein Laufwerk sehr wenig Strom, was natürlich unter anderem der Akkulaufzeit zugute kommt.

Mikrokassetten für den PX-8 und HX-20

Der Clou des Bandlaufwerks ist, dass es komplett vom Betriebssystem (CP/M) gesteuert und ebenfalls als Laufwerksbuchstabe (H:) angesprochen wird. Zu diesem Zweck hat EPSON das Microcassette Tape Operating System (MTOS) integriert. Damit ist es zum Beispiel möglich mit dem Befehl H:DIR den Inhalt eines Bandlaufwerks anzeigen zu lassen, wie es auch bei einem Festplatten- oder Floppylaufwerk üblich ist. Dadurch „fühlt“ sich die Bedienung des Kassettenlaufwerks fast an wie ein Direktzugriffslaufwerk. Aber aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Bändern (serielle Datenspeicherung) gibt es natürlich Einschränkungen.

Befehlsübersicht

Zur Bedienung und Verwaltung von Bändern gibt es das sogenannte „System Display Menü“, dass mit der Tastenkombination CTRL+HELP aufgerufen wird. Auf dem Display erscheinen in der untersten Zeile die Funktionen der PF-Tasten:

FunktionAnzeigeFunktionstaste in
System Display *
BASIC-Befehl
Fast Forward (Schnelles Vorspulen)<<-PF1WINDn
Remove (Band entladen – Wird nur angezeigt, wenn ein Band gemountet ist)removeSHIFT+PF1REMOVE
Play (Abspielen des Bandes)<-PF2
Mount (Band laden)mountSHIFT+PF2MOUNT
StopPF3
Dirinit (Band initialisieren)dirinitSHIFT+PF3
Fast Rewind (schnelles Rückspulen)->>PF4WINDn
Erase (Band löschen)eraseSHIFT+PF4
Counter Reset (Zählwerk rückstellen)oooPF5TAPCNT=0
* das „System Display“ erreicht man mit der Tastenkombination CTRL+HELP

Initialisieren

Eine neue Kassette muss vor der allerersten Verwendung initialisiert werden. Hierbei wird am Bandanfang ein bestimmter Bereich reserviert und ein sogenannter Index für das Inhaltsverzeichnis geschrieben. Im Inhaltsverzeichnis werden die Dateinamen und deren Positionen auf Band gespeichert. Damit entfällt das manuelle Notieren der Bandpositionen auf Zettel und man kann direkt auf die Dateien des Bandes zugreifen. Diese Funktion macht das Speichern auf Band sehr bequem, weil man Dateien und Programme von Band genauso wie von der RAM-Disk oder einer Floppy laden und speichern kann.

War eine Kassette schon mal im Einsatz und soll erneut initialisiert werden, dann sollte man diese vorher zuerst komplett löschen, indem man sie mit PF4 zurückspult und anschließend mit SHIFT+PF4 den Löschvorgang startet. Dabei wird auf das Band von vorne bis hinten komplett Stille aufgenommen. Damit wird gewährleistet, dass sich keine Daten mehr auf dem Band befinden.

Zum eigentlichen Initialisieren des Bandes, spult man es dann erneut komplett zurück (PF4) und mit SHIFT+PF3 (dirinit) wird das Band schließlich initialisiert. Dieser Prozess muss nur einmalig beim Einrichten eines neuen Bandes gemacht werden. Sobald der Initialisierungsvorgang abgeschlossen ist, wird das Band auch gleich automatisch gemountet. Das erkennt man daran, dass die Statuszeile des System Displays nur noch „remove“ (SHIFT+PF1) anzeigt.

Mount und Remove

SHIFT+PF1 um ein Band zu entladen (remove)

Da das Bandlaufwerk wie ein normales Disklaufwerk angesprochen wird, muss das Inhaltsverzeichnis ebenfalls wie bei einem Disklaufwerk bei jedem Schreibvorgang aktualisiert werden. Dazu müsste aber das Band jedes Mal an den Anfang zurückgespult werden, weil dort nach der Initialisierung das Inhaltsverzeichnis liegt. Um das zu vermeiden, wird das Verzeichnis beim Mounten in den Hauptspeicher kopiert. Wenn dann eine neue Datei auf Kassette gespeichert wird, wird das Inhaltsverzeichnis also nur im RAM aktualisiert.
Sobald ein Band einmal gemountet wurde, kann es dann zum Speichern und Laden von Programmen und Dateien verwendet werden, genauso als würde man auf Platte schreiben oder davon lesen. Weil das RAM batteriegepuffert ist (mehr dazu siehe weiter oben), steht das Inhaltsverzeichnis auch nach dem Ausschalten wieder direkt zur Verfügung. Trotzdem sollte man darauf achten, das Inhaltsverzeichnis regelmäßig auf Band zu aktualisieren, um bei einem Stromausfall keine Daten zu verlieren. Dies erreicht man, indem man den REMOVE (SHIFT+PF1) Befehl ausführt.
Ebenfalls muss vor dem Wechsel der Kassette der REMOVE Befehl ausgeführt werden, damit das Verzeichnis ebenfalls auf Band aktualisiert wird.

Das Mounten kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen:

Manuell:

  • SHIFT+PF2 im System Display
  • MOUNT Befehl in BASIC

Automatisch beim:

  • Ausführen des DIR H: Kommanos unter CP/M
  • Wechsel des Laufwerksbuchstaben auf H:
  • Speichern einer Datei auf Laufwerk H:
  • Laden einer Datei von Laufwerk H:
  • Verlassen eines Programms, wenn das aktuelle Laufwerk H: ist
  • Ausführen des MOUNT Befehls in BASIC innerhalb eines Programms

Vorsicht beim Kassettenwechsel!

Man sollte sich grundsätzlich angewöhnen den Mount-Status des Bandlaufwerks zu überprüfen, indem man das System Display mit CTRL+HELP aufruft.
Vor dem Tausch einer Kassette ist es wichtig das Band sauber mit dem REMOVE Befehl zu entfernen. Sonst kann es passieren, dass die Dateien auf dem Band verloren werden!

Externe Speichergeräte

Neben den internen Speichermöglichkeiten gibt es auch noch die Anschlussmöglichkeit von Diskettenlaufwerken per serieller Schnittstelle.

Hier verkaufte EPSON sowohl ein 5,25″ Doppel-Floppylaufwerk TF-20, dass bereits für den Vorgänger HX-20 auf den Markt kam. Dieses Floppy hatte die Besonderheit, dass es einen eigenen Computer mit Z80 CPU und 64 kB RAM integriert hatte und das Disk Operating System von einer Bootdiskette laden musste.
Und daneben gab es auch noch das handlichere 3,5″ Floppy-Laufwerk PF-10 (Portable Floppy Unit). Beide Diskettenlaufwerke haben ihren eigenen Prozessor und sind damit prinzipiell mit der Commodore 1541 Floppy vergleichbar.

Lese mehr zum EPSON PX-8 auf meiner Webseite:

Dream-Machine: EPSON PX-8 Laptop

Serielles Kabel für EPSON PX-8 selbstgemacht

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