ЛИНК
 Домашний компьютер LINC с разработчиком программного обеспечения Мэри Аллен Уилкс , 1965 год. | |
| Разработчик | Массачусетского технологического института Лаборатория Линкольна |
|---|---|
| Производитель | Digital Equipment Corporation и Spear Inc. |
| Тип | Миникомпьютер |
| Дата выпуска | март 1962 г |
| Начальная цена | 43 600 долларов США (что эквивалентно 439 000 долларов США в 2023 году) |
| Продано единиц | 21 (декабрь) |
| Отгружено единиц | 50 |
| Отображать | 2 дисплея осциллографа |
| Вход | Ручки, клавиатура |
| Платформа | Декабрь 12 бит |
| Преемник | ПДП-5 , ЛИНК-8 , ПДП-12 |
LINC Лабораторный ( компьютер ) — 12-битный компьютер . [1] на 2048 слов Транзисторный компьютер . Некоторые считают, что ЛИНК [2] стать первым миникомпьютером и предшественником персонального компьютера . Первоначально названный Linc, что указывает на то, что проект возник в технологического института Массачусетского Лаборатории Линкольна , он был переименован в LINC после того, как проект был перенесен из Лаборатории Линкольна. [3] LINC был разработан Уэсли А. Кларком и Чарльзом Молнаром .
LINC и другие машины «MIT Group» были разработаны в MIT и в конечном итоге изготовлены компаниями Digital Equipment Corporation (DEC) и Spear Inc. из Уолтема, Массачусетс (позже подразделением Becton, Dickinson and Company ). [3] В то время LINC был продан за более чем 40 000 долларов. Типичная конфигурация включала закрытую стойку размером 6х20 дюймов ; четыре коробки, в которых находились (1) два стримера, (2) дисплей и ручки ввода, (3) консоль управления и (4) интерфейс терминала данных; а также клавиатура.
ЛИНК хорошо взаимодействовал с лабораторными экспериментами. Аналоговые входы и выходы были частью базовой конструкции. Он был разработан в 1962 году Чарльзом Молнаром и Уэсли Кларком в лаборатории Линкольна , Массачусетс. [4] для НИЗ . исследователей [5] Проект LINC находился в открытом доступе, что, возможно, делало его уникальным в истории компьютеров. Дюжина компьютеров LINC была собрана их будущими владельцами-биомедицинскими исследователями на летнем семинаре 1963 года в Массачусетском технологическом институте. [5] Digital Equipment Corporation (начиная с 1964 года), а затем и Spear Inc. из Уолтема, Массачусетс. [6] производил их в коммерческих целях.
Пионер DEC К. Гордон Белл [7] утверждает, что проект LINC начался в 1961 году, первая поставка состоялась в марте 1962 года, и машина не была официально снята с производства до декабря 1969 года. Всего было построено 50 штук (все с использованием блоков и шкафов системных модулей DEC), большинство из которых были в лабораториях Линкольна, в которых размещались настольные инструменты в четырех деревянных стойках. Первый LINC включал в себя два дисплея осциллографа. Двадцать один был продан DEC по цене 43 600 долларов США (что эквивалентно 439 000 долларов США в 2023 году) в виде серийной модели. В них в высоком шкафу, расположенном за белым столом, покрытым пластиком , находились две металлические коробки несколько меньшего размера, в которых находились те же инструменты: Tektronix дисплеем осциллограф с над «лицевой панелью» слева от пользователя, отсек для интерфейсов для двух ленточных накопителей LINC. справа от пользователя и массивная клавиатура между ними. Стандартное программное обеспечение для разработки программ (ассемблер/редактор) было разработано Мэри Аллен Уилкс ; последняя версия называлась LAP6 (Программа сборки LINC 6).
Архитектура
[ редактировать ]LINC имеет 2048 12-битных слов памяти в двух секциях. [1] Только первые 1024 слова были пригодны для выполнения программы. Второй раздел памяти можно было использовать только для данных.
Программы могут использовать 12-битный аккумулятор и однобитный регистр связи. Первые шестнадцать ячеек памяти программ имеют специальные функции. Местоположение 0 поддерживает одноуровневый вызов подпрограммы, автоматически обновляясь адресом возврата при каждой инструкции перехода. Следующие пятнадцать ячеек могут использоваться в качестве индексных регистров в одном из режимов адресации. Программируемый шестибитный релейный регистр предназначен для использования внешними приборами. [8]
В более поздней модификации LINC был добавлен 12-битный регистр Z для облегчения арифметических операций повышенной точности, а также было предоставлено прерывание, принудительно переводящее выполнение в ячейку 21 (восьмеричная).
Устройства буквенно-цифрового ввода/вывода включали специальную клавиатуру и возможность отображать текст на подключенной растровой ЭЛТ. Для печати можно было подключить телетайп.
Арифметика была дополнением единиц , а это означало, что существовали представления для «плюс ноль» и «минус ноль».
Оригинальный LINC требовал 8 микросекунд для каждой инструкции.
Набор инструкций
[ редактировать ]Естественная система счисления, используемая для LINC, была восьмеричной . В этом разделе все числа даны в десятичном формате, если они не обозначены как восьмеричные. Набор команд LINC был разработан для простоты использования с научными приборами или специальной экспериментальной аппаратурой. [9]
- Разный класс, без адреса — остановка, очистка аккумулятора, включение шлюза записи метки ленты, перенос аккумулятора в регистр реле, чтение регистра реле в аккумулятор, отсутствие операций, дополнение аккумулятора
- Класс сдвига, без адреса (все работают с аккумулятором и, опционально, с битом связи) — поворот влево, поворот вправо, масштабирование вправо (копирует знаковый бит),
- Полный класс адреса, двухсловные инструкции. непосредственный адрес, заданный во втором 12-битном слове кода операции — добавление, сохранение и очистка аккумулятора, переход. Доступны только первые 1024 слова памяти.
- Пропустить класс, пропускает следующую инструкцию, может проверять состояние установки или очистки. Условия: внешняя логическая линия (можно протестировать 14 входных линий), нажатие клавиши, один из пяти сенсорных переключателей, положительный аккумулятор, нулевой бит связи или активное ленточное устройство в межблоковой зоне. В более поздних моделях добавлен пропуск бита 0 регистра Z, пропуск переполнения и пропуск приостановленного прерывания.
- Класс индекса - эти инструкции могли либо иметь второе слово, которое было непосредственным операндом, либо указывало адрес операнда, либо указывало один из регистров от 01 до 15 (десятичный) как хранящий адрес операнда. Адрес был увеличен. Эти инструкции включали загрузку или добавление в аккумулятор, добавление аккумулятора в память, добавление аккумулятора с переносом в память, умножение (создание 22-битного знакового продукта), пропуск, если оно равно, пропуск и поворот, очистку битов, установку битов и дополнение битов. Другая инструкция в этой группе заключалась в отображении битовой карты для представления символа или других данных на встроенном экране ЭЛТ-дисплея.
- Класс полуслова — инструкции, оперирующие младшими или старшими шестью битами слова. К ним относятся половина загрузки, половина магазина, пропуск, если половины разные,
- Установить – перемещает данные из любой ячейки памяти в одну из ячеек с 1 по 15.
- Выборка — считывает один из шестнадцати 8-битных аналого-цифровых преобразователей и помещает значение со знаком в аккумулятор. Первые восемь аналогово-цифровых каналов были предназначены для ручек панели управления, чтобы обеспечить взаимодействие пользователя с запущенной программой. Команда могла либо удерживать компьютер до тех пор, пока не будет готов результат преобразования, либо разрешать выполнение дополнительных инструкций, при условии, что они не зависят от содержимого аккумулятора, которое будет перезаписано значением аналого-цифрового преобразования.
- Дисплей — рисует пиксель на одном из ЭЛТ-дисплеев в указанном месте, при необходимости индексируя регистр.
- Индекс и пропуск — 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. К ним относятся установка бита на одной из 14 выходных линий, чтение с клавиатуры или чтение левого или правого банка переключателей.
- Класс ленты с кодами операций для позиционирования ленты, чтения или записи на ленту, а также для проверки ленты на соответствие памяти.
Панель управления
[ редактировать ]Панель управления LINC используется для пошагового прохождения программ и для отладки программ . Выполнение можно остановить, когда счетчик программ соответствует набору переключателей. Другая функция позволяет остановить выполнение при обращении к определенному адресу. Функции одношагового режима и возобновления могут автоматически повторяться. Частоту повторения можно изменять на четыре порядка с помощью аналоговой ручки и четырехпозиционного декадного переключателя, от примерно одного шага в секунду до примерно половины полной скорости. Запуск программы со скоростью один шаг в секунду и постепенное ее ускорение до полной скорости предоставили чрезвычайно впечатляющий способ ощутить и оценить скорость компьютера.
LINCtape
[ редактировать ]Примечательной особенностью LINC была LINCtape. Это была фундаментальная часть конструкции машины, а не дополнительное периферийное устройство, и от нее зависела операционная система машины. LINCtape можно сравнить с линейной дискетой с медленным временем поиска. Магнитные ленточные накопители на больших машинах того времени хранили большие объемы данных, их перемотка из одного конца в конец занимала минуты, но не могла надежно обновлять блоки данных на месте. Напротив, LINCtape представляло собой небольшое, гибкое устройство, в котором хранилось около 400 КБ данных, имело фиксированную дорожку форматирования, позволяющую многократно считывать и перезаписывать данные в одни и те же места, а его перемотка с одного конца на другой занимала менее 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 имели длину шесть 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, расширение которого было ограничено «S» или «B». Поскольку базовый LINC имел всего 1024 12-битных слова основной памяти (ОЗУ), а большой расширенный LINC имел только 2048, нормальные операции сильно зависели от переключения между LINCtape и обратно. Позже компания Digital запатентовала и продала аналогичную конструкцию под названием DECtape ; Патенты Digital на DECtape в конечном итоге были проверены в суде и признаны недействительными. [10] [11] [12] [13]
LINCtape запомнился еще и своей надежностью, которая была выше, чем у пришедших ему на смену дискет. LINCtape реализовал очень простую форму избыточности — все данные дублировались в двух местах на ленте. Пользователи LINC продемонстрировали это, пробивая дырки в ленте обычным дыроколом для офисной бумаги. Поврежденная таким образом лента прекрасно читалась. Дорожка форматирования делала работу практически независимой от скорости ленты, которая на самом деле была весьма переменной. не было Кабестана ; движение ленты во время чтения и записи напрямую контролировалось моторами катушек. Не было быстрой перемотки вперед или назад — чтение и запись выполнялись со скоростью быстрой перемотки вперед и назад. В некоторых режимах работы передача данных была слышна через встроенный громкоговоритель и издавала очень характерную серию резких птичьих криков различной высоты.
Клавиатура
[ редактировать ]Клавиатура LINC, производимая компанией Soroban Engineering, имела уникальный запирающий соленоид. Внутренний механизм каждого ключа имел прорезь, которая работала с набором стержней для кодирования символа, и еще одну прорезь, которая улавливала запирающую планку, которая блокировала все ключи одним механическим движением запирающего соленоида.
Когда пользователь нажимал клавишу, нажатая клавиша фиксировалась в нижнем положении, а все остальные клавиши фиксировались в верхнем положении. Когда запущенная программа считывала клавиатуру, блокировка снималась, и нажатая клавиша снова выскакивала. Это может привести к замедлению набора текста и предотвращению даже одновременного нажатия двух клавиш . От этой экзотической клавиатуры отказались в пользу телетайпных клавиатур, таких как Model 35 KSR и Model 37 KSR, в последующих компьютерах LINC-8 и PDP-12.
Ручки
[ редактировать ]
LINC включал в себя набор из восьми трехоборотных потенциометров (с номерами 0–7), каждый из которых можно было прочитать с помощью компьютерной инструкции. Поле набора номера было удобным устройством пользовательского ввода еще до повсеместного распространения мыши . Например, одна ручка может управлять масштабированием отображаемого графика, а другая может использоваться в качестве курсора для отображения фактического значения данных в определенной точке.
Текстовый дисплей
[ редактировать ]
Аппаратное обеспечение LINC позволяло быстро и автоматически отображать 12-битное слово на экране в виде матрицы пикселей шириной 4 и высотой 6, что позволяло отображать полноэкранные изображения с текстом без мерцания с минимумом специального оборудования. Стандартные процедуры отображения генерировали ячейки символов 4 на 6, что давало LINC один из самых грубых наборов символов, 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 можно заменить стандартными плагинами осциллографа для использования при диагностическом обслуживании компьютера. Многие LINC поставлялись в виде комплектов, которые мог собрать конечный пользователь, поэтому осциллограф оказался очень кстати.
В ЭЛТ использовался белый или желтый люминофор с очень длительным постоянством, так что линии и кривые, нарисованные по точкам с относительно медленной скоростью, оставались видимыми в течение запрограммированных циклов рисования, которые часто длились полсекунды или более. На оси Y отображаются как плюс, так и минус ноль как разные значения, что излишне отражает тот факт, что LINC использовал арифметику дополнения до единиц . Программисты быстро научились перемещать любые отображаемые отрицательные данные на одну точку вверх, чтобы скрыть артефакт, который в противном случае имел бы тенденцию появляться при y=0.
Как известно, узкая петля, в которой точки повторяются в одном месте экрана, могла бы прожечь необратимую темную дыру в хрупком люминофоре менее чем за минуту; программисты должны были быть готовы быстро нажать кнопку «Стоп», если из-за ошибки программирования внезапно появилось очень яркое пятно.
Телетайпный выход
[ редактировать ]Печать на телетайпе модели 33 ASR контролировалась однополюсным реле. Подпрограмма вывод преобразует коды символов LINC в ASCII и использует циклы синхронизации для включения и выключения реле, генерируя правильный 8-битный для управления телетайпным принтером.
Лабораторный интерфейс
[ редактировать ]Модуль разъема LINC включал отсеки для двух съемных шасси, позволяющих настраивать интерфейс для экспериментальных установок. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи были встроены в компьютер, и доступ к каждому из них можно было получить с помощью одной машинной инструкции. Также было доступно шесть реле.
Варианты
[ редактировать ]В дополнение к оригинальному «классическому» LINC, небольшие изменения в программировании произошли при использовании микро-LINC (μ-LINC). [14] ) (1965), микро-ЛИНК 300 (μ-ЛИНК 300 [14] ) (1968) [15] [16] ( версии с интегральными схемами [ MECL ]), [17] [18] [19] и ЛИНК-8 . Были вариации в оборудовании ввода/вывода, доступе к памяти. Более поздние модели имели более высокую тактовую частоту.
Компьютеры LINC-8 и PDP-12
[ редактировать ]
Хотя Белл в своей книге [7] говорит, что разработка LINC послужила основой для идей для второй и третьей машин DEC, PDP-4 и PDP-5 . Корпорация Digital Equipment выпустила чрезвычайно успешный PDP-8, прежде чем она выпустила первый LINC-совместимый компьютер следующего поколения, LINC-8 , а также комбинацию PDP-8/I и LINC, объединенную в PDP-12 , последнюю машину, включающую набор команд LINC. [20] Последняя 12-битная лабораторная машина DEC, LAB-8/E, не включала набор команд LINC. Первый вариант, LINC-8, загружался (медленно) с программой PDP-8 под названием PROGOFOP (ПРОГРАММА ОПЕРАЦИИ), которая взаимодействовала с отдельным оборудованием LINC. PDP-12 был последним и самым популярным продолжением LINC. Это была мощная и улучшенная машина, более стабильная, чем LINC-8, но архитектурно все еще представлявшая собой несовершенный гибрид LINC и PDP-8, полный множества мелких технических сбоев. (Например, у LINC был 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 МИНК-11
[ редактировать ]Компания Digital выпустила версию PDP-11/03 под названием MINC-11 , размещенную в портативной тележке и оснащенную разработанными Digital лабораторными модулями ввода-вывода, поддерживающими такие возможности, как аналоговый ввод и вывод. Язык программирования MINC BASIC включал интегрированную поддержку лабораторных модулей ввода-вывода. MINC означает «Модульный приборный компьютер». Название, несомненно, было призвано вызвать воспоминания о LINC, но 16-битная машина не имела архитектурного сходства с LINC или совместимости с ним.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Лабораторный приборный компьютер (ЛИНК)» . Управление истории НИЗ (history.noh.org) .
- ^ Например, см. письмо Уильяма Х. Кальвина «Пропавший LINC» , журнал BYTE , апрель 1982 г., стр. 20.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Кларк, Уэсли А. (1986). ЛИНК был ранним и небольшим (PDF) . Конференция ACM по истории персональных рабочих станций. Пало-Альто, Калифорния, США: ACM. стр. 133–155.
- ^ презентации в Музее компьютеров, Мальборо, в руках его преемника, Музея истории компьютеров.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ноябрь, Джозеф (2012). «Революция LINC: забытые биомедицинские истоки персональных компьютеров». Биомедицинские вычисления: оцифровка жизни в США . Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. ISBN 978-1421404684 .
- ^ Ширмер, Джеймс А.; Цембровский, Джордж С.; Кэри, Р. Нил; Торен, Э. Клиффорд (1973). «Система приборов с компьютерным управлением для последовательных клинических химических испытаний. I. Приборы и особенности системы» . Клиническая химия . 19 (10): 1114–1121. дои : 10.1093/клинчем/19.10.1114 . ПМИД 4741949 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б К. Гордон Белл, пишущий в журнале «Компьютерная инженерия» взгляд DEC на проекты аппаратных систем (c) Авторские права первоначально принадлежали Digital Press, распроданы, но доступны на веб-сайтах Bell, стр. 176–177.
- ^ Мэри Аллен Уилкс; Уэсли А. Кларк (1969). Программирование LINC, второе издание (PDF) . Лаборатория компьютерных систем Вашингтонского университета.
- ^ «ЛИНК: Ранний «персональный компьютер» » . DrDobbs.com .
- ^ Томас С. Стокбранд, Двунаправленный поиск магнитно записанных данных, патент США № 3 387 293 , выдан 4 июня 1968 г.
- ^ Марта Блюменталь, Решение о мошенничестве в патенте DEC на ленту в 1968 году, Computerworld , 1 мая 1978 года; страница 65.
- ^ Райя В. Зобель, Меморандум о решении , Цифровое оборудование. Корп. против Паркера, 2 апреля 1980 г.
- ↑ Левин Х. Кэмпбелл, Решение суда , Digital Equipment Corporation, Истец, Апеллянт, против Сидни А. Даймонда, и т. д. и др., 653 F.2d 701 (1-й округ 1981 г.), 12 июня 1981 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Приложение IV: Варианты ЛИНК». Вашингтонский университет :: linc :: Программирование LINC, второе издание, январь 69 г. Январь 1969 г., стр. IV-1 (141). Альтернативный URL
- ^ Датаматизация . Издательская компания Канерс. 1968. с. 169.
- ^ Медицинский инструментарий . 1974.
- ^ «Лабораторный компьютер INstrument от FOLDOC» . Foldoc.org . Проверено 3 марта 2019 г.
Интересной особенностью Spear micro-LINC 300 было то, что он использовал логику MECL II.
- ^ Кларк, Уэсли (1986). «Истории Digibarn: Материалы конференции LINC-1986 по истории персональных рабочих станций - «LINC был ранним и маленьким» » . www.digibarn.com . п. 152 (20) . Проверено 3 марта 2019 г.
- ^ «на столе редактора: БЮЛЛЕТЕНЬ ПО ВЫЧИСЛЕНИЯМ И ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ — ИНТЕГРАЛЬНАЯ ВЕРСИЯ КОМПЬЮТЕРА LINC» . Компьютеры и автоматизация . 14 (9): 37-38 . Сентябрь 1965 г. Альтернативный URL
- ^ «ПДП-12» . Хронология цифровых вычислений . Корпорация цифрового оборудования. 18 августа 1997 года . Проверено 11 февраля 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ЛИНК: смена парадигмы
- Последний ЛИНК
- Джон Ф. Кук (1992). «Погаснет свет для последнего LINC» (PDF) . РЛЭ Токи . Том. 6, нет. 1. п. 24.
- ЛИНК Описание
- Руководство пользователя PDP-12
- Устное историческое интервью с Уэсли Кларком . Институт Чарльза Бэббиджа , Университет Миннесоты. Кларк описывает свои исследования в лаборатории Линкольна и взаимодействие с Управлением технологий обработки информации (IPTO) Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA). Темы включают в себя: различные специальные компьютеры, созданные в Массачусетском технологическом институте, включая компьютер LINC.
- Документация LINC на bitsavers.org.
- Компьютер для лабораторных приборов (LINC) Страницы LINC в Управлении истории НИЗ и Музее Стеттена
