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28.05.1993 - 

Umstieg von CISC- auf RISC-Prozessoren

Apple-Macintosh-Anwendungen bleiben teilweise verwendbar

RISC-Prozessoren uebertreffen CISC-Modelle an Rechenleistung dank optimierter Befehlssaetze um ein Vielfaches. Anwender fragen sich, ob bestehende Software bei einem Umstieg weiterverwendet werden kann. Apple wird sowohl RISC-Loesungen anbieten, mit denen sich vorhandene Anwendungen einsetzen lassen, als auch Systeme, die voellig neuartige Programme erfordern.

Verschiedene Hersteller bieten unterschiedliche RISC- Architekturen an. Ein alleiniger Marktstandard ist bis jetzt nicht zu erkennen. Bisher verwenden in erster Linie die Anbieter von rechenintensiven Workstations RISC-Prozessoren. Die RISC- Technologie laesst sich jetzt so kostenguenstig herstellen, dass auch die Arbeitsplatz-Systeme und die tragbaren Computer damit ausgestattet werden. Um die Chancen fuer einen neuen Marktstandard so gross wie moeglich zu machen, kooperieren Apple, IBM und Motorola. Die leistungsfaehige RISC-Architektur, die IBM als Power- Architektur seit Jahren einsetzt, wird von Motorola uebernommen und als Power-PC-Architektur zu einer Familie von RISC-Prozessoren entwickelt.

Zwei Arten von Software

Apple wird bald die ersten Power-PC-RISC-Systeme vorstellen. Ziel ist es, mit der Zeit in immer mehr Systemen die RISC-Chips zu verwenden. Dennoch werden damit die Systeme mit den traditionellen CISC-Prozessoren der 680x0-Motorola-Architektur nicht aufgegeben, sondern parallel weiterentwickelt.

Welche Betriebssysteme und welche Anwendungssoftware wird nun auf den RISC-Systemen laufen? Die Power-PC-Systeme werden auch weiterhin als Apple-Macintosh-Systeme verwendet. Das Macintosh- Betriebssystem und die Macintosh-Anwendungssoftware werden also weiterhin auf diesen Systemen eingesetzt. Die Befehlssaetze dieser RISC-Prozessoren sind anders als die der bisher verwendeten CISC- Prozessoren der 680x0-Architektur. Dem wird die Systemsoftware angepasst. Es wird zwei Betriebsarten geben: den Macintosh-Basis- Mode - dort laeuft die heute vorhandene Software so wie sie ist - und den Macintosh-Power-PC-Mode.

Toolbox sorgt fuer Hardware-Unabhaengigkeit

Die Apple-Macintosh-Systemarchitektur besteht aus getrennten Schichten. Der Hardware am naechsten sind die Toolbox und ein darunterliegendes Interface zur Hardware. Die Toolbox bietet den darueberliegenden Software-Ebenen zirka tausend Routinen an. Diese Routinen machen die Besonderheit der Apple-Macintosh-Welt aus, da die Toolbox die umfassende Vielfalt der Grafik-, Textverarbeitungs-, Datei-Management- und User-Interface- Funktionen den Anwendungen zur Verfuegung stellt. Jede Software verwendet fast ausschliesslich die Toolbox-Aufrufe, um mit der Hardware zu kommunizieren. Die Toolbox erzeugt prozessorspezifische Befehle und wird daher von Apple an die RISC- Systeme angepasst. Damit bleibt fuer die darueberliegende Software die Schnittstelle zum System wie gehabt erhalten.

Im Macintosh-Basis-Mode der Power-PC-RISC-Systeme laeuft die heute vorhandene Software weiterhin. Dazu wird der von dieser Software erzeugte CISC-Code vom Betriebssystem auf die RISC-Befehle umgesetzt, ebenso wird das Speicher- und Adressierungsmodell der 680x0 Motorola-Architektur an die Power-PC-Architektur angepasst. Der fuer die Performance massgebliche Teil der Toolbox-Aufrufe wird dabei derart an das Betriebssystem uebergeben, dass diese von der RISC-Toolbox abgearbeitet werden.

Apple hat ermittelt, dass Programme mehr als zwei Drittel ihrer Rechenzeit in der Toolbox verbringen, bestimmte Anwendungen sogar bis zu 90 Prozent. Damit profitiert vorhandene Software bereits deutlich von der Leistungssteigerung der neuen RISC-Plattformen. Man erwartet daher, dass besonders leistungshungrige Grafikanwendungen bald haeufig auf RISC-Systemen eingesetzt werden.

Fuer die Betriebsart Macintosh-Power-PC -Mode werden die Softwarehersteller neue Versionen ihrer Applikationen anbieten. Da die Toolbox auch in dieser Betriebsart die Schnittstelle zwischen Soft- und Hardware ist, muessen die Entwickler ihre Software nicht grundsaetzlich veraendern. Sie adaptieren gegebenenfalls an die erweiterten Adressierungs- und Memory-Modelle und erzeugen daraus nach einer Neukompilierung eine Version ihrer Software, die in allen Teilen native laeuft, das heisst direkt auf RISC zugreift.

Durch RISC wird es neue Features geben

Die Anbieter von Software werden sich nicht damit begnuegen, Macintosh-Power-PC-Anwendungen auf den Markt zu bringen, die im Funktionsumfang nur den vorhandenen Versionen entsprechen. Vielmehr werden die Softwarehersteller das erweiterte Leistungsangebot der Rechner nutzen und bald neue Funktionen integrieren. Besonders duerften die Sprachverarbeitung, das heisst Spracherkennung und Steuerung des Systems ueber Spracheingabe sowie die Integration von noch aufwendigerer Grafik und von Bewegtbildern dazugehoeren.

Es wird auch erwartet, dass die seit langem diskutierte Computerintelligenz durch RISC-Systeme einen Schritt voran machen wird. Dazu tragen adaptive Mechanismen bei, das heisst, der Computer merkt sich, was ein Benutzer regelmaessig tut und bietet ihm solche Wege spaeter automatisch an. Eine Weiterentwicklung dieser Technik fuehrt zu den Agenten, Programmen, die den Benutzer persoenlich betreuen, indem sie ihn zum Beispiel aktiv an Termine erinnern, das intelligente Wiederfinden von zuvor gespeicherten Informationen ermoeglichen und dabei auch ueber Sprache den Dialog mit dem Benutzer fuehren.

Beim Einsatz in Organisationen, dem Enterprise Computing, wird RISC-Rechenleistung am Arbeitsplatz dazu fuehren, dass immer mehr Dienste nicht mehr nur auf zentralen Servern angeboten werden, sondern auch von den Desktop-Systemen und Abteilungs-Servern. Es wird mehr Programm-zu-Programm-Kommunikation und mehr Diensteverteilung im Netz geben. Downsizing wird weiter voranschreiten. Apple bietet daher jetzt auch verstaerkt Server- Systeme an.

Herstelleruebergreifende Software-Schnittstellen

RISC-Prozessoren werden auch fuer Apples Unix-Systeme verwendet werden. Diese werden heute mit A/UX, einer Implementierung von AT&T System V, als ein- oder mehrplatzfaehige Server-Systeme eingesetzt. Derzeit verwenden diese Computer den Motorola- Prozessor 68040. Bei A/UX auf Apple-Systemen laeuft heute das Macintosh-System als Task unter Unix. Damit kann auf einem System Unix- gleichzeitig mit Macintosh-Software eingesetzt werden. Ausserdem laesst sich mit Hilfe der Macintosh-Oberflaeche das Unix- System einfacher verwalten.

Wie die Zukunft von Unix mit RISC-Systemen aussieht, wurde vor kurzem bekanntgegeben: IBM, Apple, Motorola, Groupe Bull, Harris, Thomson-CSF und weitere Anbieter haben die Poweropen Association gegruendet, eine Vereinigung, die das Poweropen Environment, eine gemeinsame Hard- und Software-Umgebung, unterstuetzt. Sie besteht aus den Power-PC-RISC-Prozessoren, einem gemeinsamen Unix- Betriebssystem, OSF-Motif und den Macintosh-Application-Services, mit deren Hilfe Apple-Macintosh- Anwendungen als Task unter Unix ablauffaehig werden. Auch in dieser Erweiterung ist die zuvor beschriebene Codeumsetzung und der direkte Power-PC-RISC-Modus enthalten.

Die Software, egal ob fuer Unix oder Macintosh, bleibt daher bei diesen Systemen auch nach der Umstellung auf RISC die gleiche: zum Beispiel die Fileserver-Software Appleshare oder die bekannten Datenbank-Management-Systeme. RISC liefert hier die erforderliche Leistung fuer verbesserte Mehrplatz-Faehigkeit, fuer immer mehr Benutzer, groessere Datenmengen und schnelleren Zugriff oder fuer rechenintensive Einzelplatz-Anwendungen.

Mit RISC kommt eine neue Softwaregeneration

RISC wird aber auch die Basis fuer eine neue Generation von Software. IBM und Apple basteln mit Taligent, einer gemeinsam betriebenen Tochterfirma, am objektorientierten Betriebssystem der naechsten Generation. Diese Arbeiten sind auch unter dem frueher bei Apple verwendeten Projektnamen Pink bekanntgeworden.

Ziel ist es, Entwickler optimal durch das Betriebssystem zu unterstuetzen und vollstaendige Plattformunabhaengigkeit zu erreichen. Dies geschieht durch konsequente Verwendung von Objekten in allen Schichten des Systems. Zum Beispiel werden elementare Speichereinheiten als Objekte behandelt, sie werden nach oben hin weiter zu komplexeren Objekten zusammengefasst, so dass letztendlich auf der Programmierebene die Entwickler von Software zuerst die Revolution zu spueren bekommen: Ein solches objektorientiertes Betriebssystem bietet ihnen ganze Funktionsbloecke als Objekte an. Ein Programmersteller verwendet hoehere Objekte, zum Beispiel zur Textverarbeitung, fuer Grafik etc.

Die Programmierung rueckt eine Ebene hoeher und hat damit Freiheiten gewonnen, um viel effizientere Loesungen zu erstellen und neue Aufgaben anzugehen. Es wird angestrebt, zusaetzlich dazu auch die Ablauffaehigkeit von bestehender Macintosh-Software zu erhalten. Pink wird konsequent plattformunabhaengig entwickelt. Wegen der erforderlichen Rechenleistung wird es aber nur auf besonders performanten Prozessoren, also RISC-Rechnern, sinnvoll einzusetzen sein.

Macintosh auf neuen Plattformen

Die Macintosh-Toolbox und der Apple- Macintosh-Desktop finden so ihren Weg in RISC-Systeme, in Unix-Welten und in zukuenftige neue Betriebssysteme. Fuer die Anwender und Entwickler heisst dies, dass sie noch mehr Nutzen aus ihrer Investition in Software ziehen koennen. Der Macintosh hat den Wuerfel, in dem er geboren wurde, verlassen. Ein Enkel von ihm findet sogar in einer ganz kleinen RISC-Box Platz.

RISC-Software fuer die Jackentasche

Auch Apple wird mit dem Newton-System einen sehr kleinen Rechner anbieten. Die neuen Systeme sind so kompakt, dass sie der Benutzer staendig bei sich tragen kann. Bestandteil dieses Konzeptes sind umfassende Kommunikationsmoeglichkeiten. Die Geraete kommunizieren per Fax, durch Anschluss an Arbeitsplatz-Computer und spaeter auch ueber verschiedene Funk- und Infrarotmedien.

Die Eingabe erfolgt beim Newton-System handschriftlich. Die eingebaute Software stellt assoziative Verbindungen her. Der Benutzer schreibt einen Befehl, zum Beispiel "Faxe an Renate", worauf der Rechner aus dem Adressteil den potentiellen Empfaenger sucht und gleich auch dessen Faxnummer einsetzt.

Die Software ist ausserdem adaptiv. Sie merkt sich Aktionsketten, die der Benutzer regelmaessig durchfuehrt und bietet diese Wege spaeter automatisch an. Um die Schrifterkennung moeglichst perfekt zu machen, werden nicht nur einzelne Buchstaben analysiert, sondern es wird auch das ganze Wort geprueft. Darueber hinaus lernt der Rechner und passt sich - so der Hersteller - der individuellen Handschrift seines Benutzers immer besser an. Diese absolut neuen Moeglichkeiten brauchen die Rechenleistung von Workstations in Geraeten der Groesse einer Videocassette mit dem Stromverbrauch eines Walkmans. RISC-Chips sind die Voraussetzung dafuer, dass diese Software im Newton-System eingesetzt werden kann.

*Dieter Sinn ist freier DV-Fachautor in Muenchen