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SD-Karten

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SD-Karten unter FireTOS:

Die FireBee unterstützt den Zugriff auf Secure Digital (SD) Karten unter FireTOS ohne zusätzliche Treiber. Die erste Partition einer SD-Karte wird immer als Laufwerk A: eingebunden und dient somit als Diskettenersatz. Es reicht aus eine SD Karte passend zu formatieren, um sie in der FireBee zu nutzen. Die Größe der Partitionen kann bis zu 2GB betragen. Für den schnellen Datenaustausch sind also kleinere SD Karten auch sehr gut zu gebrauchen. Auf der FireBee arbeiten die SD-Karten ausschließlich im SPI-Mode.

Als bevorzugtes Dateisystem ist derzeit FAT16 anzusehen, auch wenn FAT32 und ext2 (unter MiNT) ebenfalls möglich sind. Allerdings ist der FAT Dateisystemtreiber von MiNT aktuell die ausgereifteste Implementierung, so das aus dieser Sicht der Einsatz von MiNT zu empfehlen ist. Die SD-Karte läuft auch mit FAT 12 unter FireTOS, dies wurde mit älteren kleinen (z.B. 8-MB-) Karten getestet.

Auf einer SD Karte wird die erste Partition erkannt und als Laufwerk A: eingebunden. Für die Verwendung in der FireBee ist es seit der FireTOS public BETA-Version vom März 2014 möglich mehrere Partitionen auf einer SD Karte zu nutzen. Generell ist anzumerken, daß die SD-Karte direkt und ohne speziellen Gerätetreiber angesprochen wird. Sie ist im System beispielsweise noch vor der FPGA-Initialisierung beim Starten verfügbar, und kann daher später einmal für Updates des Selben genutzt werden.

Sofern keine Startpartition auf einem IDE oder SCSI/ACSI Gerät gefunden wird, bzw. wenn kein derartiges Gerät angeschlossen ist, verwendet die FireBee die (erste) Partition auf der SD Karte als Startpartition. Dies ist sehr hilfreich, um schnell verschiedene Bootkonfigurationen zu testen, denn die SD Karte lässt sich einfacher Ein- und Ausstecken als die CF Karte in der FireBee.

TIPP: Da die SD-Karte als Laufwerk A eingebunden wird, sind während dem Bootvorgang auch die originalen TOS-Routinen für das Diskettenlaufwerk damit beschäftigt, nach Disketten oder eben SD-Karten zu scannen. Eine eingesteckte SD-Karte beschleunigt also den Bootvorgang merklich.

Die FireTOS Public BETA Version von 2014 bietet in Bezug auf SD-Karten auch weitere Neuerungen im Vergleich zu vorherigen FireTOS-Versionen.
Einerseits wurde eine "SD-Card Plug&Play" Funktionalität implementiert. Wenn mit einer eingelegten SD-Karte gebooted wird, ist die Zeitspanne für die Erkennung der SD-karte nun auf 1 Sekunde verkürzt, und die LED am SD-Slot blinkt nicht mehr. Dies beschleunigt den Startvorgang erheblich. Sollte keine SD-Karte eingesteckt sein, wird für eine Zeitspanne von 10 Sekunden, während der die SD-LED blinkt, gewartet ob eine SD-Karte eingelegt wird. Andererseits wurde Unterstützung für mehrere Partitionen implementiert. Die erste Partition wird dabei immer auf Laufwerk "A" abgebildet. Falls die TOS RAM-Disk nicht genutzt wird, kann auch Laufwerk "B" für eine weitere Partition verwendet werden. Die Nutzung der Daten auf den Partitionen setzt natürlich weiterhin vorhandene Dateisystemtreiber wie FAT 16 bis 2 GB unter TOS und FAT32/ext2 unter MiNT voraus. Die bisherigen TOS-Limits haben sich nicht verändert.


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Zusätzlich wurde der "USB HUB task fix" implementiert. Dieser ist für Anwender gedacht, die die FireBee ins FreeMiNT booten wenn keine SD-Karte eingelegt ist und auf das Laufwerk "A" abgebildet wird. Damit kann nun auch nachträglich ein USB Mass-Storage-Laufwerk (wie z.B. USB Flash Drives/Sticks) in jedem Fall problemlos genutzt werden. In vorherigen Versionen konnten nur USB-Massespeicher genutzt werden, die vor dem Booten angesteckt wurden, wenn keine SD-Karte eingelegt war.

Derzeitig erzielbare Geschwindigkeiten unter FireTOS liegen bei bis zu:
lesen: (Kopieren von SD- auf CF-Karte) 570 kB/s
schreiben: (Kopieren von CF- auf SD-Karte) 200 kB/s

Es funktionieren auch handelsübliche Micro-SD-Karten mit Adapter auf SD. Bis jetzt wurde noch von keinen Inkompatibilitäten irgendwelcher spezieller SD-Karten berichtet. SDXC oder SDHC-Karten können derzeit unter FireTOS nicht genutzt werden.



SD-Karten unter EmuTOS:

Unter EmuTOS wurde die Unterstützung für SD-Karten im Jahr 2013 eingebunden. Es werden mehrere Partitionen erkannt. Die SD-Karten-Partitionen werden nach den Compact-Flash-Laufwerken eingeordnet, ist der Compact-Flash-Karte beispielsweise der Laufwerksbuchstabe "C:" zugeordnet, erscheint die SD-Karte unter "D:". SD-Karten werden also genauso wie Fetplatten unter EmuTOS behandelt und eingebunden. Seit der Version 0.9.2 vom Februar 2014 wird Hot-Swapping, also das Wechseln der SD-Karte bei laufendem Betrieb, unterstützt. Die Handhabung von SD-Karten unterscheidet sich somit nicht von einer Diskette. EmuTOS ermöglicht auch die Nutzung von SDHC- und SDXC-Karten mit den bekannten TOS-Limits oder, bei gegebenenfalls darüber laufendem FreeMiNT, den Limits der MiNT Dateisystem-Treibern für FAT32 oder ext2.

Um SD-Karten mit früheren EmuTOS-Versionen nutzen zu können, muß ein Basisystem ab der Version BaS_gcc 0.8.1 genutzt werden (also ins ROM geflasht sein). Im älteren Treiber von Medusa waren Anpassungen notwendig geworden. Der Treiber wird nun EmuTOS per speziellem trap verfügbar gemacht um die Adresse der neuen XHDI Treiber-Schnittstelle mit dem BaS_gcc auszutauschen. Bei EmuTOS-Versionen ab 0.9.2 ist die Version des BaS egal, da eine native SD-Card-Unterstützung dierekt ins TOS eingebaut wurde. Zwar können die BaS_gcc-SD-card-Services weiterhin vom TOS genutzt werden, dies ist aber nicht mehr zwingend erforderlich.

Derzeitig erzielbare Geschwindigkeiten unter EmuTOS liegen bei bis zu:
lesen: (GEMDOS file I/O) 1000 kB/s
schreiben: (GEMDOS file I/O) 580 kB/s

Diese Messungen wurden unter FreeMiNT mit einer SDHC class 2 Karte vorgenommen, wobei die Dateisystem-Caches zwingender Weise abgeschalten sein müssen, sofern man Hot-Swap der SD-Karten nutzen möchte, da es derzeit keine praktische Möglichkeit gibt die Zwischenspeicher zu löschen.

Die schreib/lese-Geschwindigkeiten unter früheren EmuTOS-Versionen gemeinsam mit BaS_gcc sind etwas langsamer und liegen bei bis zu 125 kB/s, je nach verwendeter SD-Karte.



Zukünftige Geschwindigkeitssteigerungen unter Fire- sowie auch EmuTOS wären durch die Konfiguration eines echten SD-Modus innerhalb des FPGAs möglich. Die vier parallelen Seriellen Ports eines "echten SD-Card-Modus" – also dem frei verfügbaren Standard-SD-Protokoll –, sind im FPGA angeschlossen, und derzeit einfach terminiert. Momentan läuft alles über den zusätzlich angeschlossenen SPI-Bus, eine von Motorola eingeführte 1-Bit-Seriell-Anbindung. Diese zusätzliche (derzeit einzig funktionierende) Anbindung des SD-Slots wird aber auch in Zukunft den Vorteil der sehr frühen Verfügbarkeit im Bootprozess – noch vor der FPGA-Konfiguration – bieten.

Abschließend ist noch anzumerken daß der Schreibschutz-Schieber auf den SD-Karten auf der FireBee keine Funktion besitzt. Egal in welcher Position sich dieser befindet, ist ein Beschreiben der Karten möglich.

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