Geschichte der Technik

Dieses Kapitel gibt euch einen technischen Überblick über die damaligen DOS-Systeme, um auch unter DOSBox zu verstehen, wie alles funktioniert.

Das Betriebssystem

msdosWenn wir die Zeit zu den frühen 90ern zurückdrehen, finden wir auf handelsüblichen PCs meist Microsoft Disk Operating System (kurz MS-DOS) vor. Ursprünglich von Tim Patersons als QDOS (Quick and Dirty Operating System) für Intel-8086-Prozessoren geschrieben, wurde es schließlich von Microsoft gekauft und über 86-DOS, PC-DOS bis hin zu MS-DOS weiterentwickelt.

Mit der Einführung von Windows 95 diente MS-DOS als Unterbau für Windows. Es erhielt im Wesentlichen nur noch die Unterstützung des Dateisystems FAT32 und wurde von da an auf die Verwendung als Hilfsmittel für den Bootvorgang, als Wartungsplattform und als Scriptinterpreter reduziert. Sämtliche weiteren Verbesserungen wurden von Windows selbst abgedeckt. Mit der Zusammenführung mit der Windows-NT-Linie zu Windows XP wurde es schließlich ganz aufgegeben. Die letzte Version war MS-DOS 8.0 als Bestandteil von Windows ME.

Typische Hardware

Eine typische Ausstattung um 1992 herum war zum Beispiel ein 80486DX mit 33 MHz, 4 MB RAM, 120-MB-Festplatte und eine VGA-Grafikkarte. Spätere Spiele verlangten dann eher einen Pentium mit 75 oder 90 MHz und 8 MB RAM. Zudem konnte jeder glücklich sein, der eine Sound-Blaster- oder Gravis-UltraSound-Karte sowie ein Double-Speed-CD-ROM-Laufwerk sein Eigen nennen konnte.

Grafikkartenstandards

CGA (Color Graphics Adapter) war der erste Standard, der für grafische Darstellungen genutzt werden konnte. Er wurde 1981 von IBM eingeführt, entsprechende Karten waren anfangs aber sehr teuer und mit 320×200 bei 4 Farben bzw. 640×200 bei 2 Farben für den professionellen Einsatz unzureichend. Erst mit Einführung von EGA-Karten wurden sie erschwinglich und galten dann als Billiglösung.

HGC (Hercules Graphics Card) war ein monochromer Grafikcontroller, 1982 von Hercules Computer Technology, Inc. entwickelt. Es unterstützte einen hochauflösenden Textmodus, der eine klarere Textdarstellung hatte als es der CGA-Standard je bieten konnte, und einen einzigen Grafikmodus in 720×348. Die Hercules-Karten wurden weitgehend unterstützt und waren üblicherweise an einem monochromen Monitor mit grüner, gelber oder weißer Darstellung angeschlossen.

EGA (Enhanced Graphics Adapter) wurde 1984 von IBM als Nachfolger von CGA entwickelt. Solche Karten konnten schon 16 Farben bei Auflösungen bis 640×350 darstellen, allerdings benötigte man dazu auch einen speziellen EGA-Monitor.

VGA (Video Graphics Array) ist ein 1987 eingeführter Grafikkartenstandard, der selbst heute (Dezember 2008) noch unterstützt wird. Vorteil bei VGA war, dass sich die Auflösungen ziemlich frei einstellen ließen, wobei bei 70 Hz maximal 400 Zeilen bzw. bei 60 Hz maximal 480 Zeilen möglich waren. Häufig genutzt wurde 320×200 bei 256 Farben und 640×480 bei 16 Farben.

VBE (VESA BIOS Extension) war ursprünglich eine Erweiterung für VGA und bot leistungsfähigere Grafikmodi. Es wurde erstmals 1989 von der Video Electronics Standards Association (VESA) als SVGA (Super Video Graphics Array) spezifiziert und später bis zu einer Auflösung von 1600×1200 erweitert. Da nicht in allen Grafikkarten entsprechende Funktionalitäten implementiert waren, gab es Zusatzprogramme wie UniVBE (später Scitech Display Doctor), um diese bei Bedarf softwareseitig nachzurüsten.

Da IBM in den 80er Jahren ein Quasi-Monopol auf PC-Hardware besaß, wurden die Grafikkartentreiber für CGA, EGA und VGA direkt ins BIOS integriert. Das war insofern nicht unwichtig, weil DOS kein eigenes Grafiksystem wie GDI, DirectX oder das X-Window-System besaß. Da jede Software seine eigenen Treiber mitbringen musste, beschränkte man sich meist auf VGA. Nach 1990 verlor IBM seine Marktmacht, sodass auch heute oft der VGA-Treiber der beste ist, wenn noch keine eigenen Grafiktreiber installiert wurden.

Soundausgabe

PC Speaker ist die Standardausgabe bei IBM-kompatiblen PCs. Um Anfang der 80er Jahre nicht wie andere Computer am hohen Endverbraucherpreis zu scheitern, hatte IBM an allen Ecken gespart. So wurde die Soundausgabe auf das absolute Minimum beschränkt. Dieser Systemlautsprecher gibt selbst auf heutigen PCs noch über einen einzigen Kanal Rechtecksignale aus, dessen Frequenz variiert werden kann.

Roland MT-32 war eine MIDI-Synthesizer-Karte, die ab 1987 von Roland verkauft wurde. Für die Klangerzeugung wurde eine Kombination von sample-basierter Synthese und subtraktiver Synthese genutzt. Sie war bis Anfang der 90er Jahre als hochwertige Alternative zu AdLib- und Sound-Blaster-Karten beliebt, bevor sie von General MIDI und dessen Referenzumsetzung Roland Sound Canvas abgelöst wurde.

AdLib Music Synthesizer Card, entwickelt von Ad Lib Inc., war 1987 eine der ersten populären Soundkarten, die die aus Heimcomputern gewohnte Klangqualität auf den PC brachten. Mit Nutzung des Yamaha-YM3812-Soundchips, auch bekannt als OPL2, war sie eine reine Synthesizerkarte. Sie war nicht in der Lage, Samples direkt abzuspielen, wodurch sie relativ schnell durch Sound-Blaster-Karten verdrängt wurde. Da auch der Nachfolger AdLib Gold keinen Erfolg brachte, wurde die Firma 1992 insolvent.

Sound Blaster wurde 1989 von Creative Labs vertrieben und war durch die gute Qualität und seinen günstigen Preis so populär, dass dieser schnell zum Quasi-Standard wurde. So waren Dritthersteller gezwungen, Sound-Blaster-kompatible Soundkarten anzubieten. Die originalen Sound-Blaster-Karten unterstützten OPL2 und waren damit zu den AdLib-Karten kompatibel, boten aber auch erstmals die Aufnahme und Wiedergabe von 8-Bit-Samples in 22,050 kHz Mono. Die Sound Blaster Pro bot anschließend die Ausgabe von 44,1 kHz-Stereo-Samples. Mit der Sound Blaster Pro 2.0 wurde die Unterstützung von OPL3 eingeführt und mit der Sound Blaster 16 die Ausgabe von 16-Bit-Samples. Die Sound Blaster AWE32 brachte schließlich einen Wavetable-Synthesizer mit. Sound-Blaster-Karten hatten zusätzlich den Vorteil, dass sie nicht von der CPU mit Audiodaten befüttert werden mussten, sondern sie sich selbst direkt aus dem Speicher (Direct Memory Access, DMA) holen konnten. Wurden die Daten knapp, lösten sie über den IRQ-Kanal einen Interrupt aus.

Gravis UltraSound war eine beliebte Alternative zu den Sound-Blaster-Karten und vor allem in der Tracker- und Demoszene verbreitet. Sie wurde 1991 von Advanced Gravis Computer Technology entwickelt und bot einen internen Soundmixer. Die Gravis UltraSound war so in der Lage, bis zu 32 Stimmen gleichzeitig zu mischen ohne dabei die CPU zu beanspruchen. In der Tonqualität war sie damit anderen Soundkarten überlegen. Da sie aber in Computerspielen kaum unterstützt wurde und die Sound-Blaster-Emulation unzureichend war, konnte sie sich nie richtig durchsetzen.

Als MS-DOS als Spieleplattform an Bedeutung velor, spielte der Sound-Blaster-Standard keine Rolle mehr, da Microsoft Windows herstellerunabhängige Schnittstellen bot.

Andere von DOSBox unterstützte Standards

IBM PCjr war 1984 IBMs erster Versuch, in den Markt der Heimcomputer einzusteigen. Es bot einen Intel-8088-Mikroprozessor mit 4,77 MHz, 64 bzw. 128 KB RAM, eine erweiterte CGA-Grafikkarte und den Texas Instruments SN76489, ein dreistimmiger Soundchip, der Rechtecksignale mit verschiedenen Amplituden und Frequenzen generierte. Auch wenn der PCjr den Heimcomputer-Markt verändern sollte, konnte es sich aufgrund des hohen Preises von $669 gegenüber anderen Heimcomputern nicht durchsetzen und wurde oft wegen der mitgelieferten drahtlosen Kaugummitastatur kritisiert, weil sie sich billig anfühlte und schwer zu tippen war.

Tandy 1000/2000 waren eine Serie von IBM-PC-kompatiblen Heimcomputern von der Tandy Corporation. Sie waren billiger als die IBM-PCs und trotzdem boten sie zu der Zeit bessere Grafik und Sound. Als jedoch VGA-Grafik- und Sound-Blaster-Karten üblich wurden, waren dessen besondere Eigenschaften obsolet und schwer zu verkaufen, daher stellte man sie schließlich ein.

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