LINC 家庭用コンピュータとそのソフトウェア設計者、メアリー・アレン・ウィルクス、1965 年 | |
| 開発者 | MITリンカーン研究所 |
|---|---|
| メーカー | Digital Equipment Corporationおよび Spear Inc. |
| タイプ | ミニコンピュータ |
| 発売日 | 1962年3月 |
| 導入価格 | 43,600米ドル(2023年には439,000米ドルに相当) |
| 販売数 | 21 (DEC による) |
| 出荷数 | 50 |
| 画面 | 2つのオシロスコープディスプレイ |
| 入力 | ノブ、キーボード |
| プラットフォーム | DEC 12ビット |
| 後継 | PDP-5、LINC-8、PDP-12 |
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LINC ( Laboratory INstrument Computer ) は、12ビット [1] 、2048ワードのトランジスタコンピュータです。LINCは、一部の人々 [ 2]から、最初のミニコンピュータであり、パーソナルコンピュータの先駆けであると考えられています。当初は、 MITのリンカーン研究所でのプロジェクトの起源を示唆する Linc と名付けられていましたが、プロジェクトがリンカーン研究所から移動した後、LINC に改名されました。[3] LINC は、ウェズリー A. クラークとチャールズ モルナーによって設計されました。
LINC とその他の「MIT グループ」マシンは MIT で設計され、最終的にはDigital Equipment Corporation (DEC) とマサチューセッツ州ウォルサムの Spear Inc. (後にBecton, Dickinson and Companyの一部門) によって製造されました。[3] LINC は当時 4 万ドル以上で販売されました。典型的な構成は、密閉された 6 フィート x 20 インチのラック、(1) 2 台のテープ ドライブ、(2) ディスプレイ スコープと入力ノブ、(3) 制御コンソール、(4) データ端末インターフェイスを収納した 4 つのボックス、およびキーボードで構成されていました。
LINC は実験室での実験とうまく連携しました。アナログ入力と出力は基本設計の一部でした。1962 年にマサチューセッツ州リンカーン研究所のCharles MolnarとWesley ClarkによってNIH の研究者向けに設計されました。[ 5 ] LINC の設計はパブリック ドメインであり、おそらくコンピュータの歴史上ユニークなものとなりました。1963 年、MIT で行われた夏のワークショップでは、12 台の LINC コンピュータが、後にバイオメディカル研究者となる人たちによって組み立てられました。[5] Digital Equipment Corporation (1964 年開始) と、後にマサチューセッツ州ウォルサムの Spear Inc. [6]が、 LINC を商業的に製造しました。
DECのパイオニアであるC. ゴードン・ベル[7]によると、LINCプロジェクトは1961年に始まり、最初の納品は1962年3月で、マシンが正式に撤回されたのは1969年12月だった。合計50台が製造され(すべてDECシステムモジュールブロックとキャビネットを使用)、そのほとんどがリンカーン研究所で、デスクトップ機器を4つの木製ラックに収納した。最初のLINCには2つのオシロスコープディスプレイが含まれていた。21台がDECから43,600ドル(2023年の439,000ドルに相当)で販売され、量産モデル設計で納品された。これらでは、白いフォーマイカで覆われたテーブルの後ろにある背の高いキャビネットに、同じ機器を収納したやや小さめの金属製の箱が2つ、ユーザーの左側の「フロントパネル」の上にTektronixディスプレイオシロスコープ、ユーザーの右側の2つのLINCテープドライブの上にインターフェイス用のベイ、そしてその間のがっしりとしたキーボードが収納されていた。標準プログラム開発ソフトウェア (アセンブラ/エディタ) はMary Allen Wilkesによって設計され、最新バージョンは LAP6 (LINC Assembly Program 6) と名付けられました。
建築
LINCには2つのセクションに分かれた2048個の12ビットワードのメモリがあります。[1]プログラム実行に使用できるのは最初の1024ワードだけで、2番目のメモリセクションはデータにのみ使用できます。
プログラムは、12 ビットのアキュムレータと 1 ビットのリンク レジスタを使用できます。プログラム メモリの最初の 16 個の場所には特別な機能があります。場所 0 は、サブルーチン呼び出しの単一レベルをサポートし、ジャンプ命令ごとに戻りアドレスで自動的に更新されます。次の 15 個の場所は、アドレッシング モードの 1 つによってインデックス レジスタとして使用できます。プログラム可能な 6 ビットのリレー レジスタは、外部機器で使用することを目的としています。[8]
LINC のその後の改良により、拡張精度演算を容易にするために 12 ビットの Z レジスタが追加され、実行を 21 番地 (8 進数) に強制する割り込みが提供されました。
英数字入出力デバイスには、専用のキーボードと、接続されたポイントアドレス CRT にテキストを表示する機能が含まれていました。印刷出力用にテレプリンターを接続することもできました。
算術は1 の補数であり、「プラス 0」と「マイナス 0」の表現があることを意味していました。
オリジナルの LINC では、命令ごとに 8 マイクロ秒が必要でした。
命令セット
LINCに使用された自然表記は8進数でした。このセクションでは、8進数と明記されていない限り、すべての数値は10進数で表されます。LINC命令セットは、科学機器やカスタム実験装置での使いやすさを考慮して設計されました。[9]
- その他クラス、アドレスなし - 停止、アキュムレータのクリア、テープ マーク書き込みゲートの有効化、アキュムレータからリレー レジスタへの転送、リレー レジスタからアキュムレータへの読み取り、操作なし、アキュムレータの補数
- シフトクラス、アドレスなし(すべてアキュムレータとオプションでリンクビットを操作) - 左回転、右回転、右スケール(符号ビットを複製)、
- フル アドレス クラス、2 ワード命令。オペコードの 2 番目の 12 ビット ワードで指定される即値アドレス - アキュムレータの追加、保存、クリア、ジャンプ。メモリの最初の 1024 ワードのみにアクセスできます。
- スキップ クラスは、次の命令をスキップし、条件の設定またはクリアをテストできます。条件は、外部ロジック ライン (14 の入力ラインをテストできます)、キーが押された、5 つのセンス スイッチの 1 つ、アキュムレータが正、リンク ビットがゼロ、またはインターブロック ゾーン内のアクティブなテープ ユニットです。後期モデルでは、Z レジスタのビット 0 でのスキップ、オーバーフローでのスキップ、および割り込み一時停止でのスキップが追加されました。
- インデックス クラス - これらの命令には、即値オペランドである 2 番目のワード、オペランド アドレスを指定する 2 番目のワード、またはオペランドのアドレスを保持するレジスタ 01 ~ 15 (10 進数) のいずれかを指定する 2 番目のワードがあります。アドレスは増分されます。これらの命令には、アキュムレータへのロードまたは加算、メモリへのアキュムレータの加算、メモリへのキャリー付きアキュムレータの加算、乗算 (22 ビットの符号付き積を生成)、等しい場合はスキップ、スキップして回転、ビット クリア、ビット セット、およびビット補数が含まれます。このグループの別の命令は、文字またはその他のデータを表すビット マップを内蔵 CRT ディスプレイ画面に表示するものでした。
- ハーフワードクラス - ワードの下位または上位6ビットを操作する命令。これには、半分をロード、半分をストア、半分が異なる場合はスキップなどが含まれます。
- 設定 - 任意のメモリ位置から 1 ~ 15 の位置のいずれかにデータを移動します。
- サンプル - 16 個の 8 ビット アナログ - デジタル コンバーターの 1 つを読み取り、符号付きの値をアキュムレーターに配置します。最初の 8 つの A/D チャネルは、ユーザーが実行中のプログラムを操作できるように、コントロール パネルのノブ専用です。命令は、変換結果が準備できるまでコンピューターを待機させるか、または A/D 変換値によって上書きされるアキュムレーターの内容に依存しないという条件で、さらに命令を実行できるようにします。
- ディスプレイ - 指定された位置に CRT ディスプレイの 1 つにピクセルを描画します。オプションでレジスタをインデックスします。
- インデックスとスキップ - メモリ位置 1 ~ 15 のいずれかに 1 を追加し、10 ビットのオーバーフローが発生した場合はスキップします。
- 入出力操作に使用される操作クラス。これには、14 の出力ラインの 1 つにビットを設定する、キーボードを読み取る、または左または右のスイッチ バンクを読み取ることが含まれます。
- テープ クラス。テープを配置したり、テープの読み取りまたは書き込みを行ったり、テープとメモリを比較したりするためのオペコードが含まれます。
コントロールパネル
LINC コントロール パネルは、プログラムのシングル ステップ実行とプログラムのデバッグに使用されます。プログラム カウンタが一連のスイッチに一致すると、実行を停止できます。別の機能では、特定のアドレスにアクセスしたときに実行を停止できます。シングル ステップと再開機能は、自動的に繰り返すことができます。繰り返し速度は、アナログ ノブと 4 段階の 10 進スイッチを使用して、1 秒あたり約 1 ステップからフル スピードの約半分まで、4 桁の範囲で変更できます。1 秒あたり 1 ステップでプログラムを実行し、徐々にフル スピードまで加速すると、コンピューターの速度を体験して評価する非常に劇的な方法になります。
LINCテープ
LINC の注目すべき機能は、LINCtape でした。LINCtape はオプションの周辺機器ではなく、マシン設計の基本的な部分であり、マシンの OS はこれに依存していました。LINCtape は、シーク時間の遅いリニア ディスケットに例えることができます。当時の大型マシンの磁気テープ ドライブは大量のデータを保存し、端から端までスプールするのに数分かかりましたが、データ ブロックをその場で確実に更新することはできませんでした。対照的に、LINCtape は小型で機敏なデバイスで、約 400K を保存し、固定フォーマット トラックを備えているため、同じ場所にデータを繰り返し読み取って再書き込みでき、端から端までスプールするのに 1 分もかかりませんでした。テープは固定サイズのブロックでフォーマットされ、ディレクトリとファイル システムを保持するために使用されました。単一のハードウェア命令で、複数のテープ ブロックをシークしてから、1 回の操作で読み取りまたは書き込みを行うことができました。
ファイル名は 6 文字でした。ファイル システムでは、ソース ファイルと実行可能なバイナリ ファイルの 2 つのファイルを同じ名前で保存できました。実質的には、拡張子が "S" または "B" に制限された 6.1 ファイル名でした。基本的な LINC にはコア メモリ (RAM) が 1024 ワード (12 ビット) しかなく、拡張された大きな LINC には 2048 ワードしかなかったため、通常の操作は LINCtape とのスワップに大きく依存していました。Digital は後に同様の設計をDECtapeという名前で特許取得し、販売しました。Digital の DECtape に関する特許は最終的に法廷で審理され、無効と判断されました。[10] [11] [12] [13]
LINCtape は信頼性でも有名で、その信頼性は、それに取って代わったディスケットよりも高かった。LINCtape は非常に単純な形式の冗長性を組み込んでおり、すべてのデータがテープ上の 2 か所に複製されていた。LINC のユーザーは、普通の事務用パンチでテープに穴を開けてこれを実証した。このようにして損傷したテープは、完全に読み取ることができた。フォーマット トラックにより、テープ速度 (実際、かなり可変) にほとんど依存せずに操作できた。キャプスタンはなく、読み取りおよび書き込み中のテープの動きは、リール モーターによって直接制御された。早送りや巻き戻しはなく、読み取りおよび書き込みは早送りおよび巻き戻しの速度で実行された。一部の操作モードでは、データ転送が内蔵スピーカーから聞こえ、非常に特徴的な、さまざまなピッチの耳障りな鳥のような一連の鳴き声を発した。
キーボード
Soroban Engineering という会社が製造した LINC キーボードには、独自のロッキング ソレノイドが搭載されていました。各キーの内部機構には、文字をエンコードするためのバーのセットと連動するスロットと、ロッキング バーをキャッチする別のスロットがあり、ロッキング ソレノイドの 1 回の機械的動作ですべてのキーがロックされます。
ユーザーがキーを押すと、押されたキーは下の位置でロックされ、他のすべてのキーは上の位置でロックされます。実行中のプログラムがキーボードを読み取ると、ロックが解除され、押されたキーが跳ね上がります。これにより、入力速度が低下し、2 キー ロールオーバーさえも妨げられる可能性があります。この特殊なキーボードは、LINC-8 および PDP-12 の後継コンピューターではモデル 35 KSR やモデル 37 KSR などのテレタイプ キーボードに取って代わられました。
ノブ

LINC には、コンピュータ命令でそれぞれ読み取ることができる 8 つの 3 回転ポテンショメータ (0 ~ 7 の番号) のセットが含まれていました。ダイヤル ボックスは、マウスが一般的に採用される前の時代には便利なユーザー入力デバイスでした。たとえば、1 つのノブで表示されたグラフの拡大縮小を制御し、もう 1 つのノブをカーソルとして使用して、あるポイントの実際のデータ値を表示することができます。
テキスト表示

LINC ハードウェアにより、12 ビット ワードを 4 幅 x 6 高さのピクセル マトリックスとして画面上に迅速かつ自動的に表示できるようになり、最小限の専用ハードウェアでちらつきのないテキストを全画面に表示できるようになりました。標準表示ルーチンは 4 x 6 文字セルを生成し、LINC はこれまで設計された中で最も粗い文字セットの 1 つとなりました。
ディスプレイ画面は約 5 インチ四方の CRT で、実際には特別なプラグイン アンプを備えた標準的なTektronixオシロスコープでした。特別なプラグインは、コンピュータの診断メンテナンスに使用する標準的なオシロスコープ プラグインに置き換えることができました。多くの LINC は、エンド ユーザーが組み立てるキットとして提供されたため、オシロスコープは便利でした。
CRT は、非常に長時間持続する白色または黄色の蛍光体を使用していたため、比較的低速で点ごとに描画された直線や曲線は、プログラムされた描画ループ (多くの場合、0.5 秒以上) の間ずっと見え続けました。y 軸にはプラス ゼロとマイナス ゼロの両方が別の値として表示され、LINC が1 の補数演算を使用しているという事実を不必要に反映していました。プログラマーは、負の表示データを 1 ポイント上に移動して、y=0 に現れる傾向のあるアーティファクトを隠す方法をすぐに学びました。
悪名高いことに、画面上の 1 か所に点を繰り返し表示するタイト ループは、 1 分も経たないうちに繊細な蛍光体に永久的な暗い穴を焼き付けてしまいます。そのため、プログラミング ミスによって非常に明るい点が突然現れた場合、プログラマーはすぐに停止レバーを押せるように準備しておく必要がありました。
テレタイプ出力
テレタイプ モデル 33 ASRの印刷出力は、単極リレーによって制御されていました。サブルーチンは、 LINC 文字コードを ASCII に変換し、タイミング ループを使用してリレーのオン/オフを切り替え、テレタイプ プリンターを制御するための正しい8 ビット出力を生成していました。
研究室インターフェース
LINC コネクタ モジュールには、実験セットアップへのカスタム インターフェイスを可能にする 2 つのプラグイン シャーシ用のベイが含まれていました。アナログからデジタルへのコンバータとデジタルからアナログへのコンバータがコンピューターに組み込まれており、それぞれに 1 つのマシン命令でアクセスできました。リレーも 6 個使用できました。
バリエーション
オリジナルの「クラシック」LINCに加えて、micro-LINC(μ-LINC [14])(1965)、micro-LINC 300(μ-LINC 300 [14])(1968)[15] [16](集積回路[ MECL ]バージョン)、[17] [18] [19]およびLINC-8を使用する場合、わずかなプログラミングのバリエーションが発生しました。入出力装置、メモリへのアクセスにバリエーションがありました。後のモデルではクロック速度が速くなりました。
LINC-8 および PDP-12 コンピュータ

ベルは著書[7]で、LINCの設計がDECの2番目と3番目のマシンであるPDP-4とPDP-5のアイデアを提供したと述べています。デジタルイクイップメントコーポレーションは、最初の次世代LINC互換コンピュータであるLINC-8と、PDP-8/IとLINCを組み合わせたPDP-12を製造する前に、非常に成功したPDP-8を発売しました。PDP-12は、LINC命令セットを組み込んだ最後のマシンでした。[20] DECの最後の12ビットラボマシンであるLAB-8/Eには、LINC命令セットが組み込まれていませんでした。最初の後継機であるLINC-8は、別のLINCハードウェアとインターフェイスするPROGOFOP(PROGram OF OPeration)と呼ばれるPDP-8プログラムを(ゆっくりと)起動しました。PDP-12は、LINCの最後で最も人気のある後継機でした。これは高性能で改良されたマシンであり、LINC-8 よりも安定していましたが、アーキテクチャ的には LINC と PDP-8 の不完全なハイブリッドであり、多くの小さな技術的欠陥に満ちていました。(たとえば、LINC にはオーバーフロー ビットがあり、これは LINC のマシン状態の小さいながらも重要な部分でした。PDP-12 には、PDP-8 の割り込み間でこのビットの状態を保存および復元する機能がありませんでした。)
MINC-11 コンピュータ
Digital 社は、ポータブル カートに収納され、アナログ入力や出力などの機能をサポートする Digital 設計の実験室用 I/O モジュールを装備できる、 MINC-11と呼ばれる PDP-11/03 のバージョンを製造しました。プログラミング言語の MINC BASIC には、実験室用 I/O モジュールの統合サポートが含まれていました。MINC は「Modular Instrument Computer」の略です。この名前は間違いなく LINC を思い起こさせるように意図されたものですが、この 16 ビット マシンは LINC とアーキテクチャ的に類似しておらず、互換性もありませんでした。
参照
- プログラムデータプロセッサ(PDP)
参考文献
- ^ ab 「Laboratory Instrument Computer (LINC)」。NIH歴史局 (history.noh.org)。
- ^ 例えば、ウィリアム・H・カルビンの手紙「The Missing LINC」、BYTE誌1982年4月号20ページを参照。
- ^ ab Clark, Wesley A. (1986). LINC は初期かつ小規模でした(PDF)。ACM カンファレンス「パーソナルワークステーションの歴史」カリフォルニア州パロアルト、米国: ACM。pp. 133–155。
- ^ マールボロのコンピュータ博物館でのプレゼンテーションは、後継のコンピュータ歴史博物館によって運営されています。
- ^ ab November, Joseph (2012). 「LINC革命:パーソナルコンピューティングの忘れられたバイオメディカル起源」バイオメディカルコンピューティング:米国における生命のデジタル化。ボルチモア:ジョンズホプキンス大学出版局。ISBN 978-1421404684。
- ^ Schirmer, James A.; Cembrowski, George S.; Carey, R Neill; Toren, E Clifford (1973). 「連続臨床化学検査のためのコンピュータ制御機器システム。I. 機器とシステムの特徴」。臨床化学 。19 ( 10 ): 1114–1121。doi : 10.1093/clinchem/19.10.1114。PMID 4741949。
- ^ ab C. Gordon Bell 著「Computer Engineering a DEC View of Hardware Systems Designs」 (c) 著作権は元々 Digital Press が所有しており、絶版となっているが Bell の Web サイトから入手可能、pp 176–177
- ^ Mary Allen Wilkes、Wesley A. Clarke (1969)。LINCプログラミング第2版(PDF)。ワシントン大学コンピュータシステム研究所。
- ^ 「LINC: 初期の「パーソナルコンピュータ」」DrDobbs.com。
- ^ Thomas C. Stockebrand、「磁気記録データの双方向検索」、米国特許第3,387,293号、1968年6月4日発行。
- ^ Martha Blumenthal、「1968 年の DEC テープ特許は詐欺と判断される」、Computerworld、1978 年 5 月 1 日、65 ページ。
- ^ Rya W. Zobel、判決覚書、Digital Equip. Corp. v. Parker、1980 年 4 月 2 日。
- ^ Levin H. Campbell、裁判所判決、Digital Equipment Corporation、原告、控訴人、対 Sidney A. Diamond、その他、653 F.2d 701 (1st Cir. 1981)、1981 年 6 月 12 日。
- ^ ab 「付録 IV: LINC バリアント」。 washingtonUniversity :: linc :: Programming the LINC Second Edition Jan69。 1969 年 1 月。 pp. IV-1 (141)。代替URL
- ^ Datamation. Cahners Publishing Company. 1968年、p. 169。
- ^ 医療機器. 1974年.
- ^ 「FOLDOC の実験室計測コンピュータ」。foldoc.org 。2019年 3 月 3 日閲覧。Spear
micro-LINC 300 の興味深い点は、MECL II ロジックを使用していることです。
- ^ Clark, Wesley (1986). 「Digibarn Stories: LINC-1986 Conf. Proc on History of the Personal Workstation - 「LINC は初期で小規模だった」」www.digibarn.com . p. 152 (20) . 2019-03-03に閲覧。
- ^ 「編集者のデスクの向こう側:コンピューティングとデータ処理ニュースレター - LINC コンピュータの集積回路バージョン」。コンピュータとオートメーション。14 (9): 37-38。1965 年 9 月。代替URL
- ^ 「PDP-12」。デジタルコンピューティングタイムライン。デジタルイクイップメントコーポレーション。1997年8月18日。 2022年2月11日閲覧。
外部リンク
- LINC: パラダイムシフト
- 最後のLINC
- John F. Cook (1992)。「最後の LINC の消灯」(PDF) 。RLE Currents。第 6 巻、第 1 号、24 ページ。
- LINCの説明
- PDP-12 ユーザーマニュアル
- ウェズリー・クラーク氏への口述歴史インタビュー。ミネソタ大学チャールズ・バベッジ研究所。クラーク氏はリンカーン研究所での研究と、先端研究計画局(ARPA ) の情報処理技術局(IPTO)との交流について語ります。トピックには、LINC コンピュータを含む、MIT で構築されたさまざまなカスタム コンピュータが含まれます。
- bitsavers.org の LINC ドキュメント
- 実験室機器コンピュータ (LINC) NIH 歴史事務所とステッテン博物館の LINC ページ
