APPLICATIONSDISQUE ★ TURBO-CRUNCHER ★

Turbo - Cruncher|CPC Amstrad International)Applications Disque
★ Ce texte vous est présenté dans sa version originale ★ 
 ★ This text is presented to you in its original version ★ 
 ★ Este texto se presenta en su versión original ★ 
 ★ Dieser Text wird in seiner Originalfassung präsentiert ★ 

Frisch gepreßt ist halb gespeichert

Dateikompression auf dem CPC

Viel Material und wenig Platz-Ökonomie ist gefragt. Wie Sie Binärdateien auf engstem (Diskettenspeicher) Raum aufbewahren, zeigt Ihnen unser Turbo-Cruncher.

Als im Jahr 1985 die erste "Datenpresse" für den CPC erschien, galt dies als Meilenstein am Weg in eine kompaktere Welt. Die Theorie dahinter war einfach: Bildschirmdateien belegen auf der Diskette 17 kByte. Eine genaue Untersuchung fördert Überraschendes zutage:

MEMORY &3FFF:LOAD "SCREEN",&4000:FOR A=&4000 TO &7FFF:PRINT HEX$(A),HEX$(PEEK(A)) :NEXT

Ein Wert wiederholt sich oft bis zu BOmal, bis zur nächsten Byteschlange. Genau darauf basierte der erste Daten-verdichter. Das Komprimierprogramm (auch Cruncher = Zermalmer genannt) zählt, wie oft jedes Byte in der Folge vorkommt und ersetzt diese Reihe dann durch zwei Bytes:

1) Länge der Folge. (Reihen länger als 255 Bytes wurden geteilt.)
2) Gemeinsamer Bytewert der Folge. Das Gegenstück, der Entpackcr (oder Decruncher, Expander), hat dann leichtes Spiel: Das zweite Byte wird einfach x-mal an die Zieladresse kopiert , wobei x durch das erste Byte bestimmt wird. Das entsprechende Packprogramm ist schnell und einfach erstellt, das Komprimieren einer Bildschirmdatei dauert etwa eine Sekunde, der Pack-Faktor beträgt dabei 10 bis 15 Prozent. Statt 16 kByte ist der Screen nur noch um die 14 kByte groß.

Hoher Packfaktor gefragt

Doch wehe dem. der statt einer Bildschirmdatei ein Maschinenprogramm durch einen solchen Cruncher jagt: Hier folgen fast nie zwei oder mehr gleiche Bytes aufeinander, der Komprimierer wird zum Expander und bläht das Programm gut zur doppelten Länge auf. Die CPC-Well braucht also ein einfach zu bedienendes Komprimierprogramm mit einem den Aufwand mehr als rechtfertigenden Pack-Faktor. Auch sollten reine Maschinencode-Programme ohne Komplikationen auf einen Bruchteil komprimiert werden. Das Verfahren, das wir bei unserem hier abgedruckten "Quetschprogramm" verwenden, haben wir"Misch-Crunch-Verfahren" genannt. Es erreicht bei Bildschirmdateien einen Packfaktor von 55 bis 75 Prozent. Es läßt sich auch für Maschinencode-Programme verwenden. allerdings liegt der Packfaktor hier etwas niedriger. Das Grundprinzip des "Misch-Crunch-Verfahrens" ist relativ einfach:

1) Gleiche Bytes werden wie oben beschrieben zusammengefaßt.

2) Nichtkomprimierbare Bytes werden unverändert weiterkopiert.

3) Zusammenfassung von Bytefolgen nacheinem abgewandelten LZSS-(Lempel, Ziv, Slorcr, Szymansky)-Packverfahren (siehe auch 10/11 '91 ,S. 42-47).

Das reguläre LZSS-Verfahren wurde eigentlich zur schnelleren Datenübertragung entwickelt und bedient sich eines Ringpuffers. Um effektiv mit diesem Puffer arbeiten zu können, muß dieser sehr groß sein. Für unser Packprogramm haben wir deshalb auf einen solchen Zwischenspeicher verzichtet. Unsere Variante funktioniert daher folgendermaßen:

Der Kompressor durchsucht unermüdlich die Quelldatei daraufhin, ob die aktuelle, nichtkomprimierbare Bytefolge schon einmal in die Zieldatei kopiert wurde. Wird er fündig, speichert er nun einen Zeiger auf die Position des letzten Vorkommens und die Anzahl der von dort zu kopierenden Bytes. Je einfacher die Theorie, desto schwieriger ist oft die praktische Umsetzung. Wie kennzeichnet man die einzelnen Verfahren, ohne die Datei unnötigerweise aufzublähen? Nach langwierigen Tests der Häufigkeitsverteilungen haben wir für dieses Programm folgende Kennzeichung für die insgesamt fünf Kompressionsmöglichkeiten festgelegt:

(Die Varianten sind der besseren Verständlichkeit wegen am Beispiel des Entpackers erklärt.)

System 1:1 Byte, Aufbau: 00XXXXXX:

Hierbei handelt es sich um eine spezielle Kurzversion des LZSS-Verfahrens. Stößt der Expander auf ein Byte, dessen 6. und 7. Bit zurückgesetzt sind, macht erfolgendes:

1) Er zieht von der aktuellen Zieladresse XXXXXX Bytes ab (binär, also maximal 63).

2) Dann kopiert er von dort drei Bytes an die reguläre Zieladresse.

3) Diese wird dabei um drei erhöht. Diese Verfahren ist speziell für Maschinenprogrammdateien gedacht. Hierbei werden sich wiederholende Unterpro-grammaufrufe oder absolute Sprünge von drei Byte (&CD, &18. &BB) auf ein Byte gepackt.

System 2:3 Bytes, Aufbau: 01XXXXXXYYYYYYYYZZZZZZZZ:

Das reguläre LZSS-Verfahren:

1) Der Expander subtrahiert YYYYYYYYZZZZZZZZ von der Zieladresse (kann also jetzt den gesamten Speicher adressieren),

2) kopiert von dort XXXXXX Bytes (wiedermaximal 63),

3) und addiert XXXXXX zur Zieladresse.

Damit lassen sich alle schon einmal aufgetretenen Byteseq uenzen erfassen. System 3:2 Bvtes, Aufbau: I00XXXXX YYYYYYYY Hier werden Bytefolgen gekennzeichnet:

Der Einpacker kopiert XXXXX-mal das Byte YYYYYYYY an die Zieladresse und erhöht diese um XXXXX. System 4:1 Bvte, Aufbau: 11 XXXXXX

System 5:2 Bytes, Aufbau: 101XXXXXYYYYYYYY

Mit den beiden letzten Methoden werden Byteketten, für die der Kompressor keine Packmöglichkeit gefunden hat, für den Expander gekennzeichnet. Sind es weniger als 64 Bytes, kommt System 4 zum Einsatz, sonst System 5. Der Entpacker kopiert also lediglich XXXXXX beziehungsweise XXXXXYYYYYYYY Bytes von der Quelladresse zur Zieladresse und erhöht beide entsprechend.

Die Funktionen der Datei COMPACT.WIN: CALL &A500,1: Der Speicherbereich &C000-&FFFF wird nach &4000 kopiert und der Bildschirmspeicher nach dort verlegt.

CALL &A500, 2: Der Bi 1 dschirmspeicher wird wieder nach &C000 verlegt. CALL &A500,3: Der gesamte Bildschirm wird mit dem gestreiften Hintergrundmuster gefüllt.

CALL &A500, Adr, Breite, Höhe,4: An Video-RAM-Adresse Adr wird ein Window-Schatten mit angegebener Breite und Höhe gezeichnet.

CALL &A500,5: Die Datei, deren Name hei &1FFF steht, wird nach &2000 geladen. CALL &A500,6: Obige Datei wird wieder gespeichert.

Nun zum Programm selbst. Zuerst geben Sie Listing I ein und speichern es unter dem Namen COMPACT.BAS ab. Anschließend tippen Sie die Listings 2, 3 und 4 ab. Diese erzeugen nach dem Start kurze Binärdateien. Nun sollten sich auf Ihrem Datenträger folgende Dateien befinden (die Reihenfolge sollten Kassettenbenutzer unbedingt einhalten):

1) COMPACT. BAS - das Hauptprogramm
2) COMPACT. WIN - die Routinen für Fenstertechnik, Laden und Speichern
3) COMPACT. EXP - der Expander
4) COMPACT. COM - der Kompressor Nach dem Programmstart werden die drei Maschinenprogramme nachgeladen, und das Programm meldet sich mit einer kurzen Programmerläuterung. Nach einem Tastendruck wird man nach dem Namen der Quelldatei (die zu packende Datei) und der Zieldatei (Name des fertig gepackten Programms) gefragt. Spätestens jetzt sollte man die Diskette mit der Quelldatei einlegen, denn sämtliche Eingaben und Diskettenzugriffe werden, da das Programm möglichst klein sein sollte, nicht genauer überprüft. Ein neues Fenster verrät dann die betreffenden Dateiinformationen, Kassetten (REM-Zeile220)-oder XYDOS-User müssen notfalls in Zeile 210 entsprechende Änderungen vornehmen.

Patch für Kassettenbenutzer

An dieser Stelle sollte man sich am besten die Anfangsadresse und die Startadresse des Programms merken, da diese später abgefragt wird. Ebenfalls sollte man besonders auf die Länge der Quelldatei achten. Sie darf theoretisch zwar &8500 Bytes betragen, praktisch dürfte allerdings in vielen Fällen ein Absturz die Folge sein. Die zu packende Datei wird nach &2000 geladen, die komprimierten Daten landen direkt dahinter. In obigem Falle also bei &A500, wo normalerweise bald der Betriebssy-stembereich beginnt. Dieser wird zwar nach &E500 in den Video-RAM gerettet, doch es bleiben trotzdem nur &E500-&A500=&4000 oder 16384 Bytes frei. Läßt sich die Datei also nicht von &8500 auf &4000 komprimieren, stürzt das Programm ab. Hundertprozentig gefahrlos verläuft das Packen von bis zu &6280 oder 25216 Byte langen Dateien.

Nach einem Tastendruck beginnt der Packer hörbar seine Arbeit. Die nervtötende Sirene dient als letztes Kommunikationsmittel mit dem Anwender, da der Bildschirmspeicher schon mit wichtigen Daten vollgestopft ist und ein visueller Kontakt somit ausscheidet.

Ein kompletter Tondurchlauf von hoch nach tief zeigt an, daß der Crunchcr wieder 256 Bytes erfolgreich gepackt hat. So läßt sich die Dauer des Pack Vorganges bestimmen: (Dateilänge256) Sirenendurchläufe, dann ist es geschafft.

Nach einem "Plop" ist der Pack vorgang beendet, und ein Statusscreen präsentiert einige Infos wie Packfaktor und so weiter. Jetzt kann man sich aussuchen, ob die gepackte Datei allein oder mit dem Entpacker gekoppelt abgespeichert werden soll. Entscheidet man sich für die erste Möglichkeit, muß man sich selbst um das Entpacken kümmern. Dazu lädt man die gepackte Datei und den Entpacker COMPACT.EXP an eine beliebige Adresse. Der Aufruf erfolgt dann mit

CALL ADR, QUELLE, ZIEL, (gecrunchte)LÄNGE

Quellcodes zu den Maschinenprogrammen sind auf der Databox zu finden. Beim LZSS-Verfahren muß der Packer für jedes einzelne Byte den Speicher fast komplett durchforsten, was trotz des leistungsfähigen CPDR-Kommandos mit einiger Wartezeit verbunden ist. (Das Komprimieren eines Screens dauert etwa 4 Minuten!) Der Aufruf des Packers erfolgt von BASIC aus mit CALL & IE00, Start, Ziel, Länge.

Der Entpacker ist weitaus übersichtlicher als der Kompressor. Er muß sich ja auch nur nach dessen Anweisungen richten und stur das Programm in den Speicher schreiben. Dementsprechend schnell ist auch die Durchführung: Ein 16-kByte-BIock wird in Sekundenbruchteilen entpackt. Außerdem ist der Entpacker frei im Speicher verschiebbar.

Um zum Beispiel einen gepackten Screen wieder auf den Bildschirm zu holen, empfiehlt sich folgendes Programm:

10 MEMORY &5EFF
20 LOAD "COMPACT. EXP", &5F00:LOAD "SCREEN", &6000 30 CALL &5FOO, &6000, &COOO, PEEK(&A76D)+256*PEEK(SA76E)

Probleme ergeben sich erst bei langen Dateien; manchmal kann auch eine Überschneidung von Quell- und Zielbereich notwendig sein. Grundsätzlich gilt dann die Faustregel: Zieladresse unter Quelladresse. Auch kann man mehrere bereits gepackte Dateien an-einanderhängen und zusammen einpacken. Hier experimentiert man am besten selbst etwas herum. Für die meisten Anwendungsfälle genügt eigentlich die zweite Variante: Anbindung

des Entpackersan die Datei. Wählt man diese Option, muß nur noch die Zieladresse (bei Screens also &C000) festgelegt werden, der Rest läuft automatisch ab. Zum Einpacken genügt folgende Zeile:

10 MEMORY ADR-1:LOAD "SCREEN", ADR:CALL ADR

In diesem Fall ist eine Überschneidung beider Bereiche aber zu vermeiden, da sich sonst der Entpacker selbst überschreibt. Trotzdem wird diese bequemere Art des Entpackens fast allen Ansprüchen gerecht. Hat man zum Bei-

spiel ein BASIC-Programm geschrieben, das im Bereich &6000 bis &A000 Sprites, Zeichensätze oder ähnliches speichert, nutzt man am besten den Bildschirmspeicher:

10 MODE 2 : INK 0,0: INK 1,0:' Keine Anzeige
20 MEMORY &5FFF
30 LORD "SPRITES", &C000:CALL &C000:'Entpacken der Daten nach &6000
40 MODE 2: INK 1, 26:'Reste löschen, Anzeige ein

Elmar Krieger/jg, CPCAI

★ PUBLISHER: CPC AMSTRAD INTERNATIONAL
★ YEAR: 1992
★ CONFIG: ???
★ LANGUAGE:
★ LICENCE: LISTING
★ AUTOR: Elmar Krieger

★ AMSTRAD CPC ★ DOWNLOAD ★

File:
» Turbo-Cruncher    CPC  Amstrad  InternationalDATE: 2013-09-03
DL: 102 fois
TYPE: ZIP
SIZE: 24Ko
NOTE: 40 Cyls
.HFE: OUI

Je participe au site:
» Newfile(s) upload/Envoye de fichier(s)
★ AMSTRAD CPC ★ A voir aussi sur CPCrulez , les sujets suivants pourront vous intéresser...

Lien(s):
» Applications » Dirlist
» Applications » Createur de Menus (CPC Revue)
» Applications » Extended Catalogue
» Applications » Disc Miser (The Amstrad User)
» Applications » Hexmon
» Applications » Catalogue Disk Printer (CPC Revue)

QUE DIT LA LOI FRANÇAISE:

L'alinéa 8 de l'article L122-5 du Code de la propriété intellectuelle explique que « Lorsque l'œuvre a été divulguée, l'auteur ne peut interdire la reproduction d'une œuvre et sa représentation effectuées à des fins de conservation ou destinées à préserver les conditions de sa consultation à des fins de recherche ou détudes privées par des particuliers, dans les locaux de l'établissement et sur des terminaux dédiés par des bibliothèques accessibles au public, par des musées ou par des services d'archives, sous réserve que ceux-ci ne recherchent aucun avantage économique ou commercial ». Pas de problème donc pour nous!

CPCrulez[Content Management System] v8.7-desktop/cache
Page créée en 085 millisecondes et consultée 797 fois

L'Amstrad CPC est une machine 8 bits à base d'un Z80 à 4MHz. Le premier de la gamme fut le CPC 464 en 1984, équipé d'un lecteur de cassettes intégré il se plaçait en concurrent  du Commodore C64 beaucoup plus compliqué à utiliser et plus cher. Ce fut un réel succès et sorti cette même années le CPC 664 équipé d'un lecteur de disquettes trois pouces intégré. Sa vie fut de courte durée puisqu'en 1985 il fut remplacé par le CPC 6128 qui était plus compact, plus soigné et surtout qui avait 128Ko de RAM au lieu de 64Ko.