Ein neues Diskettenlaufwerk für meine alten 5,25″ Disketten

Bedingt durch die Corona-Pandemie-Maßnahmen im vergangenen Herbst und Winter gab es auch für mich außerhalb der eigenen vier Wände kaum bis keine Möglichkeiten für Freizeitaktivitäten. Und so bin auch ich wie viele andere innerhalb meiner Echo-Kammer in ein Loch gefallen, wo man sich allein mit einem Thema vielleicht wieder oder auch neu beschäftigt, weil man – und das war auch bei mir der Fall – aus Langeweile in YouTube bereits versunken war. Schließlich hatte ich mir im Juli letzten Jahres wieder einen Festnetz-Internet-Anschluss mit unbegrenztem Breitbanddaten-Volumen für 2 Jahre gebucht. Bei mir war es dann das Thema Retro-Computing bei den PCs die mich seit Anfang der 1990er Jahre begleiten. Das konkrete Vehikel war bei mir dabei, dass ich eben noch viele der 5,25″ Disketten für die DOS-PCs aus den frühen 1990er noch besaß, obwohl ich bereits vor etwa 13 Jahren den – und viele Jahre zuletzt meinen – DOS-PC als Konfiguration mit 80486 Prozessor – und eben bereits vorhandenen 5,25″ Laufwerke für High Density Medien, beim Elektronik-Schrott entsorgt hatte. Ich wollte es eben noch einmal wissen, ob die Disketten noch alle funktionieren. Und so habe ich mir eben wieder einen PC im (Midi-) Tower-Gehäuse selber zusammen gebaut. Allerdings keinen mit einem so alten Prozessor. Als Zentraleinheit habe ich mich für ein Intel Core 2 Duo System auf einem Mainboard mit PCI-Express Bus, Serial-ATA, einem IDE-Port und einem Floppy-Controller für eben ein 5,25″ HD Laufwerk entschieden. Motivation für dieses Retro-System war aber nicht allein die Möglichkeit das Lesen und Beschreiben von 5,25″ Disketten, sondern ich wollte auch andere Anwendungen mit dem System abdecken. Welches das im Konkreten noch sind und welche Hardware-Komponenten ich neben dem Disketten-Laufwerk noch verwendet habe, werde ich sicherlich noch einmal in einem eigenen Blog-Artikel aufführen.

In den 1990er Jahren, als ich über die mehreren Rechnergenerationen hinweg mit MS-DOS und Disketten hantiert habe, empfand ich die 3,5″ Disketten deutlich praktischer als die 5,25″ Disketten. Zum einen waren sie von den physischen Maßen kleiner, boten sowohl in der Varianten mit doppelter als auch mit hoher Datendichte etwas mehr Speicherkapazität und das Gehäuse war deutlich stabiler als das der 5,25″ Disketten, sodass die eigentliche Magnetscheibe besser vor Beschädigungen geschützt war. Selbst die Aussparung für den Zugang der Schreib-/Leseköpfe war durch eine Schutzblende außerhalb des Laufwerkes prinzipiell verdeckt.
Auf der anderen Seite haben die 5,25″ Disketten gegenüber den kleineren Formaten fast noch etwas ästhetische, wie es sonst noch – im Gegensatz zu den Musikkompaktkassetten oder den Audio-CDs – der Schallplatten nachgesagt wird. Schallplatten sind als akustische Informationsträger sehr groß und müssen vor Schmutz und unnötigen, mechanischen Beanspruchungen geschützt werden. Deshalb ist die Schallplatte immer noch in einem Inlay, bevor sie in eine Hülle aus Karton verpackt wird. Und genauso wird eine 5,25″ Diskette – und im übrigen auch jene im noch ältere 8″-Format – immer noch einzeln in einer Papier- oder Kartontasche aufbewahrt, um sie vor Schmutz zu schützen, da das flexible Diskettenkunststoffgehäuse schließlich noch die Aussparungen für die Laufwerksköpfe sowie ein Loch zum Lesen des Sektoren-Index besitzt. Erst mit ihrer Tasche wird eine Diskette mit weiteren in einer Diskettenbox aufbewahrt. Dadurch, dass das Medium nun aufwendig wie eine Schallplatte verpackt, aufbewahrt und gelagert wird, gepaart mit der Eigenschaft, dass dieses Verpackungsmaterial durch die physische Größe des Mediums auch eine große Oberfläche besitzt, kann dieses Verpackungsmaterial mit Informationen über den auf der Diskette gespeicherten Daten bedruckt werden. Wurde bei Schallplatten das Inlay gerne dazu genutzt, die Texte der Lieder aufzudrucken, bietet die Diskettentasche auch Platz für textuelle Informationen, ein Logo oder Bilder. Dies macht auch eine optische Zuordnung von Verpackung und Medium leichter.

5,25" HD FDD
Hewlett Packard Epson SD-680 Diskettenlaufwerk

Der schwierige Teil bei der Sache ist aber nun inzwischen die Beschaffung eines Diskettenlaufwerkes. Bekommt man derzeit über Onlineversandhändler die sich auf IT und Elektronik spezialisiert haben, noch externe Laufwerke für die kleineren 3,5″ Disketten, welche über die USB-Schnittstelle mit dem Computer verbunden werden, so werden keine Laufwerke mehr für den Einbau in einen Computer herstellt. Irgendwann wurde die Produktion interner 3,5″ Laufwerke eingestellt. Ich würde vermuten, dass die Produktion von 5,25″ Laufwerken bereits spätestens Mitte der 1990er Jahre eingestellt wurde. Bekommt man also noch einigermaßen gut gepflegte 3,5″ Laufwerke für relativ wenig Geld, ist das Angebot an 5,25″ Laufwerken schon sehr begrenzt und auch durchweg mit hohen Preisen versehen. Man muss dann auch erst einmal unterscheiden, für welchen Computer das Laufwerk produziert ist. So tauchen in den Angeboten auf eBay immer wieder welche auf, die zum Beispiel für den Commodore C64 oder ähnlichen Computern aus der 8-Bit-Zeit konzipiert und produziert wurden. Auf alle Fälle weisen ausschließlich alle auf den Online-Auktionsplattformen angebotenen Laufwerke aufgrund ihres Alters einige bis starke Gebrauchsspuren auf. Einige werden direkt mit dem Vermerk zur Auktion angeboten, dass sie bereits defekt sind. Viele andere Anbieter geben aber an, dass das Laufwerk bei Benutzung bis zuletzt noch funktioniert hat. Man muss aber skeptisch sein, dass dies noch der Fall ist, wenn es mitsamt dem PC, in dem es noch eingebaut ist oder war, dann aber 15 bis 20 Jahre auf dem Speicher eingelagert wurde.
Bei meinem ersten Versuch habe ich für etwa 76 Euro ein Panasonic JU-475-4 erstanden. Das Laufwerk wirkt etwas verschmutzt und die beige Kunststofffront ist durch die Sonneneinstrahlung schon etwas vergilbt, funktioniert aber auch noch prinzipiell. – Nur dann plötzlich nicht mehr ganz. Wenn ich Glück habe, reicht es wahrscheinlich, dass die Spindel für das Justieren der Schreib-/Leseköpfe gereinigt und wieder etwas eingefettet werden muss. Auch wäre es ein Versuch, die Schreib-/Leseköpfe etwas zu reinigen.
Bei meinem zweiten Versuch konnte ich für 81 Euro ein Epson SD-680 Laufwerk ergattern können. Entgegen der Angabe, dass es sich dabei um ein „neues“ Gerät handelt, war es aber nicht mehr original verschweißt und in keiner Originalverpackung. Es wies zu meinem großen Glück keinerlei Verschmutzungen auf und auch die Kunststofffront war keiner Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Ich denke, dass es sicherlich mal ausprobiert wurde, aber einen Einsatz schien es nicht erfahren zu haben. Bemerkenswert für mich war auch, dass noch die Disketten-große Kartoneinlage gesteckt war, um die Köpfe für Transport sowie Lagerung zu fixieren und schonen. Was mich aber irritierte, auf dem Typenetikett prangt ganz groß der Hewlett Packard Schriftzug. Ich denke aber, dass Epson in Kooperation für PCs von und für HP die Laufwerke produziert hat. Das wichtigste aber: es funktioniert tadellos.

Einen Treppenwitz gibt es bei der Geschichte schon. Vor 25 Jahren habe ich die Daten und Programme aller bis dahin erworbenen 5,25″ Disketten auf die 3,5″ Disketten kopiert. Zeitgleich hatte ich aber genau zu diesem Zeitpunkt noch ein 10er-Päckchen neue 5,25″ Floppys von BASF für 10 Mark gekauft und habe sie mit Dokumenten beschrieben. Von allen Disketten seit 1991 bis dahin funktionieren auch noch alle und lassen sich auslesen. – Bis auf eine! Auf ihr habe ich noch um etwa 1998/1999 meine eher doch kläglichen Programmierversuche mit MS QBasic gespeichert. Nur habe ich im Laufe der Zeit genau eben die Dateien dieser Diskette nie auf ein anderes Speichermedium hinübergerettet. – Aber vielleicht war das auch gut so. Stichwort Spaghetticode!

Nachdem ich im vergangenem Winter unabhängig davon aber ungefähr zeitgleich meine Route für den Rückweg von einem Supermarkt durch ein Wohngebiet geändert habe, bin ich an einen öffentlichen Bücherschrank vorbeigekommen. Bereits auf Augenhöhe konnte ich dann aus 2 bis 3 Meter Entfernung den Titel eines IT-Fachbuchs des Markt & Technik Verlags mit dem Thema der Programmierung von „Grafik mit Turbo Pascal – für IBM-PCs und Kompatible“ entdecken. Die von Borland entwickelte Programmiersprache Turbo Pascal gehört inzwischen mit der einschließlich letzten veröffentlichten Version 7 aus dem Jahr 1993 zur Abandomware. Das vorgefundene und 397 Seiten starke Buch das vom Markt & Technik Verlag aus dem Jahr 1988 stammt, bezieht sich auf die zu der Zeit aktuellen Turbo Pascal Versionen 3 und 4. Das Schöne an dem Fachbuch ist, dass der Verlag noch 2 Disketten mit darauf gespeicherten Übungs- und Programmbeispielen dem Buch beigelegt hat. Da nun die Publikation aus dem 1988 stammt, handelt es sich bei den Disketten um das Mini-Format für 5,25″ breite Diskettenlaufwerke. Konkret handelt es sich bei dem Diskettenformat um das zweiseitig beschreibbare, mit 40 Spuren und doppelter Datendichte (DS/DD 48tpi), sodass dieses auf eine formatierte Gesamtkapazität von 360 Kilobyte kommt. Das waren zu der Zeit für IBM-PCs und kompatible Computer gängige Wechseldatenträger und auch das Diskettenformat, mit der Programme und Spiele über den Fachhandel vertrieben wurden. – Und da für alle Übungs- und Programmbeispiele zu diesem Buch eine Diskette mit 360 KB nicht ausreichte, hat der Verlag eben diese auf 2 Disketten mitgegeben. Außerdem wie bereits erwähnt, waren die 5,25″ Disketten auch noch etwas schlanker als die später üblichen 3,5″ Disketten, weshalb sie in Zeitschriften und Bücher beigelegt nicht ganz so herausstachen und den Einband noch etwas flach hielten.

Ein besonderes Lob geht dabei an den oder vielleicht auch die Vorbesitzer, die das Buch einschließlich der beiden Disketten sehr pfleglich behandelt haben und es trotz seines Alters von 33 Jahren sich in einem guten Zustand befindet. Vielleicht stand das Buch aber auch bereits kurz nach dem Kauf die meiste Zeit nur im Bücherschrank, weil der Besitzer es doch nicht nutzte. Auch beide Disketten funktionieren noch und lassen sich auslesen, was mich bezüglich des Alters doch wunderte, obwohl zumindest alle Medien durch die Unterbringung im öffentlichen Bücherschrank eine Winter-Saison bei Nässe und Minusgrade ausgesetzt waren.

Links:

Kansas City Standard

In den 1980er Jahren war es bei den Heim- und Personal-Computern üblich, dass die Programme, Spiele und Daten auf der sogenannten Datasette gespeichert wurden, also eine Kompaktaudiokassette mit dem Magnetband, wie sie in derselben Dekade für die Aufnahme von Musik und anderen Tonaufnahmen wie Hörspiele und Radiomitschnitte verwendet wurden. Wobei es sprachlich aufzupassen gilt, denn die Datasette ist quasi das Tempo-Taschentuch unter den Kompaktkassetten für die Speicherung der Computerdaten, da die Bezeichnung ursprünglich von Commodore ist. Das lag nicht zuletzt daran, da der Begriff vor allem mit dem Commodore C64 eine starke Verbreitung in Deutschland und Mitteleuropa bei den Heim- und Personal-Computer fand, wurde der Begriff Datasette also zum Synonym für die Speicherung von Computer-Daten auf der Kompaktaudiokassette. Andere Hersteller wie unter anderem Atari, Apple, Sinclair, Robotron oder Amstrad/Schneider besaßen ebenfalls die Möglichkeit, die Computerdaten auf Kompaktaudiokassette zu speichern und von ihr wieder zu lesen. Selbst der berühmte IBM 5150 PC besaß eine Schnittstelle zum Anschluss eines Datenrekorders. Die Hersteller boten über den Handel bereits auch Programme und Spiele auf der „Datasette“ zum Verkauf an. Je nach Größe des Programms war die Spielzeit dieser um die 15 bis 20 Minuten lang. Es war aber auch möglich, sich über den damalig gewöhnlichen HiFi-Handel sich leere Kassetten mit üblicherweise 60 oder 90 Minuten Spielzeit zu kaufen, um so auch mehrere Programme auf die Kassette zu speichern.
Bezüglich der Heimcomputer von Robotron in der DDR hatte ich bereits einen Artikel geschrieben gehabt, wie wir es mit den Laden der Spiele in den Robotron KC 85/4 gehandhabt hatten.

Kansas City Standard
Kansas City Standard mit Optionen

In dem YouTube-Video ‚Loading PC Games from Reel to Reel Tape‘ des Kanals LGR vom US-Amerikaner Clint Basinger stellt dieser den ‚Kansas City Standard‘ vor, der ein offener Standard durch den Zusammenschluss von einigen Herstellern der Heim- und Personal-Computer wie Acorn Computers Ltd, Triumph-Adler, MITS für ihren Altair 8800, dem Taschenrechner-Hersteller Casio und anderen war und im amerikanischen Byte Magazin im Jahr 1975 beschlossen und vorgestellt hatten. Mit einem nach diesem Standard funktionierenden Kassetteninterface war es möglich, im wesentlichen wie das an einer seriellen Schnittstelle angeschlossenem Modem die Bits in Töne umzuwandeln, um sie eben auf ein Tonband oder Kompaktaudiokassette speichern und wieder von ihr einlesen zu können. Gespeichert wurden die Bits mit einer Modulation von 300 Bit je Sekunde. Entsprechende Kassetteninterface-Geräte waren dann ab der zweiten Hälfte der 1970er Jahre ab zirka 80 US-$ im Handel erhältlich, was wesentlich preiswerter war als ein 8″ oder später 5,25″ Diskettenlaufwerk. Zu dieser Zeit kostete in Deutschland zum Beispiel ein Diskettenlaufwerk 3.000,- DM. Davon abweichend implementierte Sega für ihre Spielekonsole SG-1000 eine Variante mit 600 Bit je Sekunde, sowie Acorn für ihren BBC Micro und Acorn Electron eine mit bis zu 1200 Bit je Sekunde.
Clint stellt dabei das im Jahr 2006 unter der Public Domain Mark 1.0 stehende DOS-Programm KCS08 vor, welches Dateien in Wave-Audiodateien encodiert und wieder zurück decodiert. Dabei bietet es einige Optionen wie zum Beispiel die Art der Modulation – 300, 600 oder 1200 Bit je Sekunde, Parität, die Kodierung und einige weitere an.

Kansas City Standard
Kansas City Standard in Benutzung

Und Clint wäre nicht Clint von LGR, wenn er das Spielchen nicht bis aufs i-Tüpfelchen treibt und sich extra ein altes und hochwertiges Tonbandgerät zulegt, um auf einigen Tonbändern ein altes DOS-Spiel und einige andere Dateien zur Demonstration zu encodieren und speichern, um es wieder dann als Audio-Stream einzuspielen und vom KCS08-Programm zurück zu dekodieren.

Bei meiner Internet-Recherche bin ich noch auf das Python-Script py-kcs von dem US-amerikanischen Software-Autor David Beazley gestoßen, welches Dateien mit einer Modulation von 300 Bit je Sekunde nach 8N1 encodieren und wieder decodieren kann. – Wenn man auf seinem macOS, Linux oder anderem *Unix keinen DOS-Emulator direkt zur Hand hat.

Zum Schluss habe ich nun also auch diesen Artikel in seiner Klarschrift in eine Wave-Datei mit 1200 Baud zum Nachhören umgewandelt.

Audio Sample Datei ‚Kansas City standard‘

Links:

Einrichten eines virtualisierten MS-DOS Systems

Erst einmal eine Sache vorweg: Auch wenn ich bei der Lösungserstellung VMWare Fusion für Mac als Desktop-Virtualisierung verwendet habe, wird diese aber auch mit VMWare Desktop für Linux oder Windows, den Virtualisierungslösungen Parallels Desktop oder Oracle VirtualBox, und sogar mit diversen x86-Emulatoren funktionieren.

Der Hintergrund warum ich diesen Artikel erstellt habe ist, dass ich mich vor einigen Tagen in ein Gespräch mit zwei mir mehr und weniger bekannten Personen dazu gesellt habe, wo es um eine Software zur Erstellung von Partituren im MIDI-Format ging. Ich berichtete, dass ich im Alter von 15 bis 17 Jahre selber eine Windows-Software besaß, mit der es möglich war in Form einer Partitur MIDI-Songs zu erstellen, um die musikalischen Partner für das Üben zu ersetzen. Die Software die ich damals einsetzte – und auch heute auf Diskette noch habe, heißt „MIDI Recording Session“. Auch wenn es sich bei dieser um ein 16-bittige Windows 3.x Anwendung handelt, so konnte ich sie dennoch ohne Probleme in einer bestehenden virtuellen Maschine mit Windows XP starten und benutzen. Allerdings kam mir bereits bei dem ersten Gedanken das Programm nach so langer Zeit mal wieder zu Starten auch die Idee, nach recht langer Zeit ein MS-DOS mit Windows 3.11 mal wieder zu virtualisieren.
So habe ich meine Disketten-Images aus dem Schrank geholt und das Microsoft DOS 6.2 in eine virtuelle Maschine installiert. Um das Windows for Workgroups in der Version 3.11, sowie das Microsoft Works für Windows Version 2 von CD-ROM in die DOS-VM installieren zu können, bedarf es allerdings auch noch einen Treiber um überhaupt auf das optische Laufwerk zugreifen zu können.

Bei meiner Recherche nach einem adäquaten DOS-Treiber für das virtualisierte MS-DOS bin ich auf das Technology Blog von Werner Ziegelwanger gestoßen. Dieser hatte es sich zu seinem Hobby gemacht einen DOS-PC zusammen zu bauen und ist bereits auf das selbe Problem gestoßen wie ich, nur mit der zusätzlichen Schwierigkeit im Gegensatz zu mir, dass er eben kein virtualisiertes System verwendet, wo sich die (Pseudo-) Hardware immer gleich verhält, sondern dass er mit den Herstellereigenen Besonderheiten der Laufwerke zu kämpfen hatte, die immer für Fummelarbeiten bei den Treibern unter einem nativ ausgeführten DOS sorgten.
Ziegelwanger hat die Arbeitsschritte sehr schön dokumentiert, so dass es mir ohne Probleme möglich war das optische Laufwerk aus der virtualisierten DOS-Umgebung ansprechen zu können. Ich habe sie als Anleitung nochmals in mein Wiki übernommen.

Links:
Anleitung im eigenen Dokuwiki
Technology Blog – DOS CD Rom Treiber installieren

Darüber hinaus stand ich vor dem Problem, Dateien, wie zum Beispiel eben die Treiber für den Zugriff auf das CD-Laufwerk, von meinem Host-System (macOS) in die virtuelle Maschine zu übertragen. Der Trick ist für das erste aber recht einfach.:

  1. Über das Terminal unter macOS (Linux, BSD) ein leeres Disketten-Image mit dem Konsolenprogramm dd erstellen.
    dd if=/dev/zero bs=512 count=2880 of=msdos-floppy.img
  2. Das erstellte Disketten-Image mit dem Virtualisierungsprogramm als Diskettenlaufwerk verbinden und mit dem Befehl format a: mit dem Dateisystem FAT12 unter DOS formatieren.
  3. Image von der VM wieder lösen und im Dateimanager (macOS Finder oder dem jedes anderen Host-Systems) wieder mounten und dann die Dateien hineinkopieren.
  4. Zuletzt das Image wieder aus dem Dateimanager auswerfen und mit der virtuellen Maschine verbinden. Die Dateien können gelesen beziehungsweise wenn nötig verändert werden.

Auf Dauer ist dies aber natürlich keine Lösung und ziemlich umständlich sowie nervend.

DOSBox vs. DOS-EMU

Seit meinem Umstieg auf Ubuntu 8.04 (Hardy Heron) macht das Spielen mit DOSBox auch nicht mehr so recht Spaß. Denn irgendwie lassen sich die Cursortasten nicht richtig ansprechen. Jeder Versuch das Tastenlayout im DOSBox eigenem Keymapper neu zu gestalten bringt keine Besserung. Der Keymapper interpretiert weiterhin die Pfeil-nach-links-Taste mit der Funktion der ‚Alt-Gr‘-Taste und diese wiederum mit der ‚Return‘-Taste. An der dem Tastaturlayout von Ubuntu und dem DOS-Treiber für eine deutsche Tastatur innerhalb von DOSBox liegt es auch nicht. Einzige Abhilfe, damit es nicht langweilig wird, schafft die Installation von DOS-EMU, auch wenn dieser Emulator durch das Fehlen einiger Features bei den Spielen nicht so rockt wie DOSBox. Ein solches Verhalten hat aber bisher auch noch niemand in einem Forum geschildert.
Damit man aber dennoch seine DOS-Programme benutzen kann, hier mal eine kleine Anleitung wie beide Emulatoren auf die selben Daten zugreifen können. In meinem Beispiel habe ich sämtliche Ordner, Programme und Daten, auf die ausschließlich beide Emulatoren zugegriffen werden soll, in ein eigenes Verzeichnis mit dem Namen DOS im ~/.dosbox -Verzeichnis gelegt. Dieses wiederum wird sowohl durch das entsprechende editieren der dosbox.conf unter DOSBox als und durch dem im Beispiel angegebenen Link im ~/.dosemu -Verzeichnis direkt in beiden Emulatoren als DOS-Laufwerk C: gemountet.

~$ cd .dosemu/drive_c
~$ cp autoexec.bat config.sys ~/.dosbox/DOS
~$ cd.. && mv drive_c drive_bak
~$ ln -s ~/.dosbox/DOS/ drive_c