Betriebssystem

Zuerst steht die Auswahl des Betriebssystems. Natürlich kommen hier prinzipiell Linux und Windows in Frage. Aus Stabilitäts- und Effizienzgründen ist sicher Linux besser geeignet, erfordert jedoch einen höheren Aufwand an Konfiguration. Weiterhin ist die Vielfalt an Applikationen für Windows größer. Ich wollte zügig zu einem Ergebnis kommen und habe mich daher für Windows98 (Second Edition) entschieden. Dieses OS ist zwar nicht mehr ganz taufrisch, aber Windows ME bringt keinen Mehrnutzen und Windows2000 braucht wesentlich mehr Ressourcen (CPU, Memory, Disk). Ganz deutlich muss man aber wirklich sagen, dass ich im Laufe des Projektes das eine oder andere Stabilitätsproblem mit Windows98 hatte. So einmal im Monat verabschiedet sich das System mit Ausnahmefehler. Naja, wir kennen das ja von Microsoft, es ist nur immer wieder schade, es selbst zu erleben. Nun ist es auch so, dass ich mit meinem System viel experimentiert habe. Evtl. ist es angebracht, nach der Experimentierphase das System platt zu machen und danach nur mit der Software und in der Konfiguration zu installieren, wie man es vorher erprobt hat.

Suspend-to-RAM (STR) / Instant On:

An dieser Stelle muss ich vorweg auf Suspend-to-RAM, das wichtige Feature der Jukebox eingehen, da es im wesentlichen durch die richtige Konfiguration unter Windows zusammen mit BIOS-Einstellungen realisiert wird. Der Begriff “Instant-On” bezeichnet die Eigenschaft, einen PC aus einem quasi ausgeschalteten Zustand ohne lange Boot-Zeit in den aktiven Zustand zu bringen. Baut man eine solche Jukebox auf PC-Basis, ist dies ein Pflicht-Feature, denn wer will schon die lange Bootzeit von Windows abwarten, um mal eben schnell Musik zu hören. Um “Instant-On” zu erreichen, muss das System beim Ausschalten in einen Zustand gebracht werden, aus dem er schnell wieder aktivierbar ist. Der normale Standby-Modus eines Windows-PC ist dafür nicht ausreichend, da in diesem Modus Lüfter weiter laufen und fast der volle Stromverbrauch stattfindet. Das Feature “Ruhezustand”, das es unter Windows 98 und ME gibt, speichert beim Ausschalten den aktuellen Zustand des Hauptspeichers auf Platte, um das System nach dem Einschalten von Platte schnell wieder herzustellen. Außer bei Notebooks habe ich diese Methode bisher bei keinem PC in Funktion gesehen. Auf meiner Jukebox konnte ich den Ruhezustand zwar aktivieren, aber das System ließ sich nicht in diesen Zustand bringen. Bleibt als letzte Möglichkeit, das Feature “Suspend-to-RAM” (STR) zu nutzen, das man mit modernen Mainboards realisieren kann. Einfache Idee ist dabei, dass nach Ausschalten des PC ein Standby-Strom auf dem Mainboard verbleibt, der den Hauptspeicher und einige Peripherie weiter mit Ruhestrom versorgt, so dass der Inhalt des Hauptspeichers erhalten und die Peripherie zwecks Aufwachen aktiv bleibt. Dafür ist weniger als 1W an Leistung notwendig, so dass man das System wirklich als ausgeschaltet betrachten kann. Alle Lüfter und Festplatten werden ausgeschaltet, so dass im STR-Mode das System auch  nicht zu hören ist. Natürlich darf der Netzstecker in diesem Modus nicht gezogen werden, sonst ist der STR-Mode weg und beim nächsten Einschalten bootet das System ganz normal. Die Hardware-Grundlagen für STR werden auf dem Mainboard realisiert, so dass STR im BIOS zu aktivieren ist. Die Einstellung sagt dem Mainboard, dass im Falle von ACPI-Suspend nicht der normale Standby-Modus (S1), sondern der STR-Modus (S3) eingenommen werden soll. Damit wird deutlich, dass es für das ACPI-fähige Windows keinen Unterschied macht, was im BIOS eingestellt wird. Die Aktvierung des STR (also das “Ausschalten” der Jukebox) geschieht daher in Windows ganz normal wie die Aktvierung des Standby-Modus, also entweder über Startmenü/Beenden/Standy-Modus oder kurzes Drücken des Power-Buttons am Gehäuse oder durch Aufruf des entsprechenden System-Calls über eine Fernsteuer-Software. Die Funktion des Power-Bottons wird über Einstellungen im BIOS und über die Einstellungen in Windows unter Systemsteuerung/Energieverwaltung definiert. Wird dann über Windows der Standby-Mode aktiviert, wird die Hardware dies als STR (Standby S3) umsetzen. Das Aufwecken aus dem STR-Mode ist vom Mainboard abhängig und wird im BIOS konfiguriert. Verschiedene Wake-On-Methoden sind möglich: Netzwerk, Tastatur generell, bestimmte Taste (z.B. Ctrl+F10). Leider ist bei dem in meiner Jukebox verwendeten Mainboard kein Aufwachen durch IR-Signal möglich. Daher kann ich das Gerät nicht über die Fernbedienung einschalten. Es dürfte auch schwierig werden, vorher einen IR-Code auszuwerten, um dann erst das Wake-On zu veranlassen, aber sonst wacht die Jukebox auch durch andere Fernbedienungen auf. Nach dem Einschalten aus dem STR-Mode vergehen so ungefähr 5 Sekunden, bis das System wieder aktiv ist. Selten kann es vorkommen, dass es auch länger dauert. Eigenartigerweise habe ich den Eindruck, dass es bei längerer Ausschaltzeit auch das Einschalten länger dauert. Technisch gesehen ist das Quatsch, aber naja. Bekommt man den STR-Mode einmal stabil zum Laufen, staunt man über seine Möglichkeiten. Zum Beispiel schaltet man die Jukebox mitten in einem Song aus und dann später wieder an, wird der Song genau an der Stelle weitergespielt. Neben dem schnellen Hochfahren hat der STR-Mode verglichen mit Komplett-Aus den weiteren Vorteil, dass der Desktop und die aktiven Programme eingefroren werden, so dass man sie nach Einschalten genauso wie vor dem Ausschalten vorfindet.

Soweit zur grauen Theorie. In der Praxis ist es mit STR so, dass sich alle Treiber der im System vorhandenen Geräte an den ACPI-Standard halten müssen. Das ist in einem normalen PC mit Steckkarten so gut wie nie der Fall. Aber in der Jukebox sitzt ja ein voll integriertes Motherboard ohne Steckkarten. Da sind Hardware und Treiber so gut abgestimmt, dass STR funktioniert. Trotzdem kann ein falscher Treiber oder eine einfache Konfig-Änderung unter Windows98 STR zu Falls bringen. Weiterhin kommt auch nicht jede Applikation mit STR klar, insbesondere wenn sie viel mit Peripherie zu tun hat, z.B. gab es mit der Fernsteuer-Software Probleme. Daher empfiehlt es sich dringend, während der Installation / Konfiguration von Windows und der nachfolgenden Treiber-Installation nach jedem Step die Funktion von STR zu testen. Gibt es Probleme, dann sofort wieder auf den alten Stand zurückbauen (falls es geht). Probleme äußern sich darin, dass die Jukebox nicht in den STR-Mode runterfährt oder aus dem STR-Mode nicht wieder aufwacht. Probleme mit Applikationen sind sichtbar, indem diese nach dem Aufwachen nicht mehr richtig funktionieren bzw. das Schalten in oder Aufwachen aus dem STR-Mode verhindern. Diese Symptome sind ein k.o.-Kriterium für die jeweilige Applikation.

Installation von Windows98 und zusätzlicher Treiber:

Die Installation von Windows98 findet eigentlich ganz normal statt. Ist der Einbau von Floppy oder CD-ROM nicht vorgesehen, baut man sie zur Installation temporär ein. Oder man hängt die Festplatte der Jukebox in seinen normalen PC, formatiert sie dort, spielt DOS und die Windows-Installation drauf und baut sie danach in die Jukebox ein. Die Jukebox bootet dann mit DOS, die Windows98-Installation wird von Konsole gestartet und die Daten von der Platte gelesen. Man sollte Windows nur mit den wirklich benötigte Optionen und Modulen installieren, die Installation also schlank halten. Nur so hat man sein System unter Kontrolle. Nach der Windows-Installation sind die hardware-spezifischen Treiber von der mit dem Mainboard mitgelieferten Treiber-CD zu installieren. Dabei ist folgendes zu beachten:

  • Für die Graphikfunktion des i810-Chipsatz aktuelle Graphik-Treiber von der Intel-Website laden und installieren, z.B. V6.1. Bei den Treibern auf der CD kam es nach Aufwachen aus dem STR-Mode zum Black-Screen.
  • Nur Treiber für solche Hardware des Mainboards installieren, die man auch nutzen will. Nutzt man keine Modem-Riser-Card, müssen die Modem-Treiber nicht installiert werden. Notwendig sind Treiber für Chipsatz, IDE, Graphik-Treiber, Audio und Netzwerk-Interface. Das müsste alles auf der dem Mainboard mitgelieferten CD drauf sein oder aus dem Web laden.

Nachkonfiguration des Systems:

Nach Abschluss der System- und Treiber-Installation ist folgendes zu beachten und evtl. zu korrigieren:

  • Aus Performance-Gründen sollte man eigentlich unter Systemsteuerung / System / Gerätemanager / Laufwerke bzw. CD-ROM den DMA-Modus einstellen. Bei mir führte die Aktivierung des DMA-Modus für das CD-ROM zur Fehlfunktion des STR-Mode. Als das CD-ROM auf einem eigenen IDE-Port am Mainboard angeschlossen wurde, konnte man DMA aktivieren. Bei Installation der Ultra-IDE-Treiber von Intel ist die DMA-Option nicht mehr einstellbar. Wahrscheinlich ist dann dieser Mode per Default immer eingeschaltet.
  • Falls man wie hier beschrieben den SIR-Port des Mainboards für den Anschluß des IR-Empfängers benutzt und via BIOS die 2. UART (COM2) für den SIR-Port verwendet, wird Windows98 einen IRDA-Anschluß annehmen und schlauerweise und völlig automatisch IRDA-Treiber an die COM2 binden und die IRDA-Funktion an virtuelle COM-Schnittstellen zur Verfügung stellen. Das ist genau das, was wir nicht brauchen, da die Fernsteuer-Software direkt auf die COM2-zugreifen möchte. Bei Windows 95 konnte man noch manuell eingreifen, bei Windows 98 ist das nicht mehr möglich. Man muss den IRDA-Treiberkram wieder deinstallieren und stattdessen den Windows95-Treiber für “Generic IR Serial Port” installieren. Anleitungen zur Konfiguration findet man hier und hier. Letztere Anleitung ist nicht von mir sondern einem unbekannten Contributor. Beide Anleitungen unterscheiden sich in der Änderung der Datei msports.inf hinsichtlich des Eintrags hinter “%*PNP0510.DeviceDesc% = “. Erstere fügt “InfraredComPort”, die zweite Anleitung nur “ComPort” an. Bei mir funktioniert es mit “ComPort”.

Gestaltung des Desktop:

Für die Jukebox ist Windows98 nur Betriebssystem, die ganzen Oberflächen-Features brauchen wir nicht. Ziel ist, dass man keine Windows-Desktop-Elemente mehr erkennt, sondern nach dem Start nur die Oberfläche der Jukebox-Applikation. Weiterhin ist für den Bedarfsfall einfacher Programmstart weiterer Applikationen und Änderung der Display-Parameter notwendig. Folgende Einstellungen sind dafür vorzunehmen:

  • Auflösung 640x480 bei 65k Farben einstellen. Bei Ausgabe auf TV macht eine größere Auflösung keinen Sinn, da man nichts erkennen kann. Für die Darstellung der Jukebox-Applikation reicht es.
  • Der Intel-Graphiktreiber für den i810-Chipsatz unterstützt unter den Anzeige-Einstellungen das Anlegen von Schemata für unterschiedliche Bildschirmeinstellungen (Auflösung, Farbtiefe). Das Umschalten zwischen den Schemata ist dann einfach durch rechte Maustaste auf den Desktop möglich.
  • Für die Desktop-Darstellung das Schema “Windows-Standard groß” unter Anzeige-Eigenschaften / Darstellung einstellen (nicht verwechseln mit dem Schema vom vorigen Punkt), anstelle des grünen eine schwarze Desktop-Farbe einstellen. Die schwarze Hintergrundfarbe brauchen wir später für die Musik-Visualisierung.
  • Unter Anzeige-Einstellungen/Einstellungen/Weitere Optionen/Allgemein sollte man Große Schriftarten einstellen. Diese Einstellung schlägt sich auch auf die Applikationen durch. Damit kann man die textuellen Anzeigen der Jukebox-Software besser lesen.
  • Die Symbole für Papierkorb, Arbeitsplatz, usw., die man nicht löschen kann stören. Entweder man packt sie in die Mitte, so dass sie auf jeden Fall hinter der Applikation sind oder man nutzt Active Desktop. *ghh* aber hier ist er endlich mal zu etwas nutze, man wird die sonst unlöschbaren Symbole vom Desktop los. Dazu folgende Einstellungen in den Anzeige-Eigenschaften: unter “Web” die Option “Active Desktop als Webseite anzeigen” aktivieren und unter “Effekte” die Option “Symbole ausblenden, wenn ...” aktivieren. Jetzt ist der Desktop komplett schwarz, bis auf die Taskleiste unten.
  • Unter Eigenschaften der Taskleiste werden alle 4 Optionen aktiviert. Damit ist die Leiste automatisch im Hintergrund (also weg), wenn man sie nicht braucht, aber im Vordergrund bei Benutzung. Nun ist der Desktop ganz schwarz, bis auf den Rand der Taskleiste. Leider habe ich diesen Rand bisher nicht wegbekommen. Macht man ihn schwarz, sind alle 3D-Windows-Elemente schwarz. Wer eine Idee hat, bitte melden!
  • Die Taskleiste organisiert man mit Schnellstart-Leiste. Dahin kommen die Applikationen, die man öfter starten muss, ohne über das Startmenü zu gehen, Symbole auf dem Desktop gibt es ja nicht mehr. Bei mir liegen in dieser Leiste: Windows-Explorer, Netscape, Jukebox-Software, Fernsteuer-Software, Lüftersteuerung.

Das Ergebnis ist ein schwarzer Desktop (mit Linie am unteren Rand), bei Mausberührung am unteren Rand steht die Taskleiste mit Schnellstart-Leiste zur Verfügung (siehe Bild).