LINC - LINC

Эта статья про миникомпьютер. Чтобы узнать о языке программирования, см. LINC 4GL . Для использования в других целях, см Linc (значения) .
LINC
Мэри Аллен Уилкс - LINC at Home - 1965.jpg
Домашний компьютер LINC с разработчиком программного обеспечения Мэри Аллен Уилкс , 1965 год.
Разработчик MIT «S Lincoln Laboratory
Производитель Digital Equipment Corporation и Spear Inc.
Тип Миникомпьютер
Дата выпуска Март 1962 г . ; 59 лет назад ( 1962-03 )
Начальная цена 43 600 долларов США
Проданных единиц 21 (по DEC)
Отгружено единиц 50
Отображать 2 дисплея осциллографа
Вход Ручки, клавиатура
Платформа 12-битный DEC
Преемник PDP-5

ЛИНК ( Лабораторный Computer ) является 12-бит , 2048 слов транзисторный компьютер . Некоторые считают LINC первым мини-компьютером и предшественником персонального компьютера . Первоначально название «Линк», предполагая происхождение проекта на MIT «s Lincoln Laboratory , он был переименован в ЛИНК после проекта переехал из Лаборатории Линкольна. LINC был разработан Уэсли А. Кларком и Чарльзом Мольнаром .

LINC и другие машины «MIT Group» были разработаны в Массачусетском технологическом институте и в конечном итоге построены Digital Equipment Corporation (DEC) и Spear Inc. из Уолтэма, Массачусетс (позже подразделение Becton, Dickinson and Company ). В то время LINC продавался более чем за 40 000 долларов. Типичная конфигурация включала закрытую стойку 6 футов на 20 дюймов , четыре коробки, вмещающие (1) два стримера, (2) осциллограф и ручки ввода, (3) консоль управления и (4) интерфейс терминала данных, а также клавиатуру.

LINC хорошо взаимодействовал с лабораторными экспериментами. Аналоговые входы и выходы были частью базовой конструкции. Он был разработан в 1962 году Чарльзом Мольнаром и Уэсли Кларком в лаборатории Линкольна , Массачусетс, для исследователей NIH . Дизайн LINC был буквально общественным достоянием, что, возможно, делало его уникальным в истории компьютеров. Дюжина компьютеров LINC была собрана их будущими биомедицинскими исследователями на летнем семинаре 1963 года в Массачусетском технологическом институте. Digital Equipment Corporation (начиная с 1964 г.) и Spear Inc. из Уолтэма, Массачусетс. производил их коммерчески.

Пионер DEC К. Гордон Белл заявляет, что проект LINC начался в 1961 году, а первая поставка машины состоялась в марте 1962 года, и машина не была официально снята с производства до декабря 1969 года. Всего было построено 50 (все с использованием системных модулей и шкафов DEC). большинство в Lincoln Labs, где настольные приборы размещены в четырех деревянных стойках. Первый LINC включал два дисплея осциллографа. Двадцать один был продан DEC по цене 43 600 долларов (что эквивалентно 373 000 долларов в 2020 году), поставленных в виде серийной модели. В них, высокий шкаф , сидя за белый Formica -covered стол провел два несколько меньшие металлические коробки , крепящих же измерительные приборы, а Tektronix дисплей осциллографа над «передней панели» на пользователя , что осталось, отсек для интерфейсов более двух ЛИНК ленточных накопителей справа от пользователя, а между ними - большая клавиатура. Стандартное программное обеспечение для разработки программ (ассемблер / редактор) было разработано Мэри Аллен Уилкс ; последняя версия была названа LAP6 (Программа сборки LINC 6).

Архитектура

LINC имел 2048 12-битных слов памяти в двух секциях. Для выполнения программы можно было использовать только первые 1024 слова. Второй раздел памяти можно было использовать только для данных.

Программы могут использовать 12-битный аккумулятор и однобитовый регистр связи. Первые шестнадцать ячеек в программной памяти выполняли особые функции. Местоположение 0 поддерживает одноуровневый вызов подпрограммы, автоматически обновляя адрес возврата при каждой инструкции перехода. Следующие пятнадцать ячеек могут использоваться в качестве индексных регистров одним из режимов адресации. Программируемый шестибитный релейный регистр был предназначен для использования внешними приборами.

Более поздняя модификация LINC добавила 12-битный регистр Z для облегчения арифметики с повышенной точностью, а также было предусмотрено прерывание, заставляющее выполнение в ячейке 21 (восьмеричное).

Устройства буквенно-цифрового ввода / вывода включали выделенную клавиатуру и возможность отображать текст на прикрепленной ЭЛТ с растровым отображением. Для вывода на печать можно было подключить телепринтер.

Арифметика - это дополнение до единиц , что означает, что существуют представления для «плюс ноль» и «минус ноль».

Исходный LINC требовал 8 микросекунд для каждой инструкции.

Набор инструкций

Естественная запись, используемая для LINC, была восьмеричной . В этом разделе все числа даны по основанию десять, если они не обозначены как восьмеричные. Набор инструкций LINC был разработан для простоты использования с научными приборами или заказной экспериментальной аппаратурой.

  • Другой класс, без адреса - Остановка, очистка аккумулятора, включение шлюза записи метки ленты, передача аккумулятора в регистр реле, чтение регистра реле в аккумулятор, без операции, дополнительный аккумулятор
  • Класс сдвига, без адреса (все работают с аккумулятором и, возможно, с битом связи) - поворот влево, поворот вправо, масштабирование вправо (копирует бит знака),
  • Полный адресный класс, инструкции из двух слов. непосредственный адрес, указанный во втором 12-битном слове кода операции - добавить, сохранить и очистить аккумулятор, перейти. Доступны только первые 1024 слова памяти.
  • Пропустить занятие, пропустить следующую инструкцию, можно проверить наличие установленного или сбросить условие. Условия: внешняя логическая линия (можно протестировать 14 входных линий), нажатие клавиши, один из пяти сенсорных переключателей, положительный результат аккумулятора, нулевой бит связи или активный ленточный накопитель в межблочной зоне. В более поздних моделях добавлен пропуск бита 0 в регистре Z, пропуск при переполнении и пропуск при приостановке прерывания.
  • Индексный класс - эти инструкции могут иметь либо второе слово, которое было непосредственным операндом, либо которое определяло адрес операнда, либо определяло один из регистров с 01 по 15 (десятичный) как содержащий адрес операнда. Адрес был увеличен. Эти инструкции включали загрузку или добавление в аккумулятор, добавление аккумулятора в память, добавление аккумулятора с переносом в память, умножение (с получением 22-битного продукта со знаком), пропуск при равенстве, пропуск и поворот, очистку битов, установку битов и дополнение битов. Другой инструкцией в этой группе было отображение битовой карты для представления символа или других данных на встроенном экране ЭЛТ.
  • Класс полуслова - инструкции, работающие с младшими или старшими шестью битами слова. Они включают половину загрузки, половину магазина, пропуск, если половинки разные,
  • Установить - перемещает данные из любой ячейки памяти в одну из ячеек с 1 по 15.
  • Sample - считывает один из шестнадцати 8-битных аналого-цифровых преобразователей и помещает значение со знаком в аккумулятор. Первые восемь аналого-цифровых каналов были выделены для регуляторов панели управления, чтобы пользователь мог взаимодействовать с запущенной программой. Команда могла либо удерживать компьютер до тех пор, пока не будет готов результат преобразования, либо разрешить выполнение дополнительных инструкций при условии, что они не полагались на содержимое аккумулятора, которое было бы перезаписано значением аналого-цифрового преобразования.
  • Дисплей - рисует пиксель на одном из дисплеев ЭЛТ в указанном месте, при необходимости индексируя регистр.
  • Индексировать и пропускать - добавляет единицу в одну из ячеек памяти с 1 по 15 и пропускает, если происходит 10-битное переполнение.
  • Класс Operate, используемый для операций ввода / вывода. Они включали установку бита на одну из 14 выходных линий, чтение с клавиатуры или чтение левого или правого блока переключателей.
  • Класс ленты с кодами операций для позиционирования ленты, чтения или записи на ленту, а также для проверки ленты на соответствие памяти.

Панель управления

Панель управления LINC использовалась для пошагового выполнения программ и для отладки программ . Выполнение можно было остановить, когда счетчик программы совпадал с набором переключателей. Другая функция позволяла останавливать выполнение при обращении к определенному адресу. Функции пошагового выполнения и возобновления могут автоматически повторяться. Частота повторения может быть изменена на четыре порядка с помощью аналоговой ручки и четырехпозиционного декадного переключателя, от примерно одного шага в секунду до примерно половины полной скорости. Выполнение программы с шагом в секунду и постепенное ускорение ее до полной скорости предоставило чрезвычайно впечатляющий способ испытать и оценить скорость компьютера.

LINCtape

Примечательной особенностью LINC был LINCtape. Это была фундаментальная часть конструкции машины, а не дополнительное периферийное устройство, и операционная система машины полагалась на нее. LINCtape можно сравнить с линейной дискетой с медленным временем поиска. Магнитные ленточные накопители на больших машинах того времени хранят большие объемы данных, их перемотка от начала до конца занимает минуты, но они не могут надежно обновлять блоки данных на месте. Напротив, LINCtape был маленьким, маневренным устройством, которое хранило около 400 КБ, имело фиксированную дорожку форматирования, позволяющую многократно считывать и перезаписывать данные в одних и тех же местах, и для перемотки с одного конца на другой требовалось меньше минуты. . Лента была отформатирована блоками фиксированного размера и использовалась для хранения каталога и файловой системы. Одна аппаратная инструкция может искать, а затем читать или записывать несколько блоков ленты за одну операцию.

Имена файлов состояли из шести символов. Файловая система позволяла хранить два файла - исходный файл и исполняемый двоичный файл под одним и тем же именем. Фактически это было имя файла версии 6.1, в котором расширение было ограничено до «S» или «B». Поскольку базовый LINC имел только 1024 12-битных слов основной памяти (RAM), а большой расширенный LINC имел только 2048, нормальные операции в значительной степени зависели от переключения между LINCtape и обратно. (Позже Digital запатентовала и продала аналогичный дизайн под названием DECtape ; патенты Digital на DECtape в конечном итоге были проверены в суде и признаны недействительными).

LINCtape также запомнился своей надежностью, которая была выше, чем у дискет, которые его заменили. LINCtape включает очень простую форму резервирования - все данные дублируются в двух местах на ленте. Пользователи LINC продемонстрировали это, пробив отверстия в ленте обычным дыроколом для офисной бумаги. Поврежденная таким образом лента отлично читалась. Дорожка форматирования сделала операцию практически независимой от скорости ленты, которая, на самом деле, была довольно переменной. Не было шпиля ; движение ленты во время чтения и записи напрямую контролировалось двигателями барабана. Ускоренной перемотки вперед и назад не было - чтение и запись выполнялись с быстрой перемоткой вперед и назад. В некоторых режимах работы передача данных была слышна через встроенный громкоговоритель и производила очень характерную серию резких птичьих криков разной высоты.

Клавиатура

Клавиатура LINC, производимая компанией Soroban Engineering, имела уникальный блокирующий соленоид. Внутренний механизм каждого ключа имел прорезь, которая работала с набором планок для кодирования персонажа, и еще один прорезь, в который попадала блокирующая планка, которая блокировала все ключи одним механическим движением блокирующего соленоида.

Когда пользователь нажимал клавишу, нажатая клавиша блокировалась в нижнем положении, а все остальные кнопки блокировались в верхнем положении. Когда запущенная программа считывает клавиатуру, блокировка снимается, и нажатая клавиша снова всплывает. Это может замедлить набор текста и предотвратить даже одновременное нажатие двух клавиш . От этой экзотической клавиатуры отказались в пользу клавиатур Teletype, таких как Model 35 KSR и Model 37 KSR, в последующих компьютерах LINC-8 и PDP-12.

Ручки

Поворотные ручки на передней панели можно использовать как коробку для набора номера . (Фотография ЛИНК-8)

LINC включал в себя набор из восьми трехоборотных потенциометров (пронумерованных 0-7), каждый из которых мог быть прочитан с помощью компьютерной инструкции. Окно набора было удобным пользовательским устройство ввода , в то время до общего принятия мыши . Например, одна ручка может управлять масштабированием отображаемого графика, а другая может использоваться в качестве курсора для отображения фактического значения данных в точке.

Текстовый дисплей

Заглавная буква M, отображаемая в ячейке размером 4 на 6 символов на экране LINC.

Аппаратное обеспечение LINC позволяло быстро и автоматически отображать 12-битное слово на экране в виде матрицы пикселей шириной 4 на 6 пикселей, что позволяло отображать полные экраны текста без мерцания с минимумом специального оборудования. Стандартные процедуры отображения генерируют ячейки размером 4 на 6 символов, что дает LINC один из самых грубых наборов символов из когда-либо созданных.

Экран дисплея представлял собой ЭЛТ площадью около 5 дюймов, который на самом деле представлял собой стандартный осциллограф Tektronix со специальными подключаемыми усилителями. Специальные плагины могут быть заменены стандартными плагинами осциллографа для использования при диагностическом обслуживании компьютера. Многие LINC поставлялись в виде комплектов для сборки конечным пользователем, так что осциллограф пригодился.

В ЭЛТ использовался белый или желтый люминофор с очень длительным постоянством, поэтому линии и кривые, нарисованные по пунктам с относительно низкой скоростью, оставались видимыми во время запрограммированных циклов рисования, которые часто длились полсекунды или более. Ось Y отображает как плюс, так и минус ноль как разные значения, излишне отражая тот факт, что LINC использовал арифметику с дополнением до единиц . Программисты быстро научились перемещать любые отрицательные отображаемые данные на одну точку вверх, чтобы скрыть артефакт, который в противном случае имел бы тенденцию появляться при y = 0.

Общеизвестно, что плотная петля, в которой точки постоянно отображаются в одном месте на экране, прожигает постоянную темную дыру в тонком люминофоре менее чем за минуту; программисты должны были быть готовы быстро нажать на рычаг Stop, если из-за ошибки программирования внезапно появится очень яркое пятно.

Вывод телетайпа

Печатный выход на Teletype Model 33 ASR управлялся однополюсным реле. Подпрограмма будет преобразовывать коды символов ASCII в ЛИНК и использование временных циклов для переключения реле включения и выключения, создавая правильный 8-битный выход для управления принтером телетайпа.

Лабораторный интерфейс

Модуль разъема LINC включает отсеки для двух съемных шасси, позволяющих настраивать интерфейс для экспериментальных установок. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи были встроены в компьютер, и к каждому из них можно было получить доступ с помощью одной машинной инструкции. Также были доступны шесть реле.

Варианты

В дополнение к исходному «классическому» LINC, небольшие изменения программирования произошли при использовании micro-LINC (μ-LINC) (1965), micro-LINC 300 (μ-LINC 300) (1968) ( версии интегральной схемы [ MECL ]) и LINC-8 . Были вариации в оборудовании ввода / вывода, доступе к памяти. Более поздние модели имели более высокую тактовую частоту.

ЭВМ LINC-8 и PDP-12

Компьютер PDP-12 на Первом фестивале винтажных компьютеров Восток

Хотя Белл в своей книге говорит , что проектирование ЛИНК при условии , что идеи для второго и третьего машин DEC, то в PDP-4 и PDP-5 . Digital Equipment Corporation выпустила чрезвычайно успешную PDP-8 до того, как выпустила первый LINC-совместимый компьютер следующего поколения, LINC-8 и комбинацию PDP-8 / I и LINC, объединенных в PDP-12 . Последняя 12-битная лабораторная машина DEC, Lab-8 / E, включала набор команд LINC. Первое продолжение, LINC-8, загружалось (медленно) в программу PDP-8 под названием PROGOFOP (PROGram OF OPeration), которая взаимодействовала с отдельным оборудованием LINC. PDP-12 был последним и самым популярным продолжением LINC. Это была мощная и улучшенная машина, которая была более стабильной, чем LINC-8, но с архитектурной точки зрения все еще представляла собой несовершенный гибрид LINC и PDP-8, полный множества мелких технических сбоев. (Например, LINC имел бит переполнения, который был небольшой, но важной частью состояния машины LINC; PDP-12 не имел возможности сохранять и восстанавливать состояние этого бита через прерывания PDP-8.)

Компьютер MINC-11

Компания Digital произвела версию PDP-11/03 под названием MINC-11 , размещенную в переносной тележке и оснащенную лабораторными модулями ввода-вывода цифровой разработки, поддерживающими такие возможности, как аналоговый ввод и вывод. Язык программирования MINC BASIC включает интегрированную поддержку лабораторных модулей ввода-вывода. MINC расшифровывается как «модульный приборный компьютер». Имя, несомненно, предназначалось для того, чтобы вызвать воспоминания о LINC, но 16-разрядная машина не имела архитектурного сходства с LINC или совместимости с ним.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки