DECテープ

DECtape は、元々Microtapeと呼ばれていた磁気テープ データ ストレージメディア で、PDP -6、PDP-8、LINC-8、PDP-9、PDP-10、PDP-11、PDP-12、PDP-15など、多くの Digital Equipment Corporation コンピュータで使用されています。 DEC の 32 ビット システムでは、VAX/VMS のサポートが実装されていましたが、正式な製品ラインナップの一部にはなりませんでした。

DECテープ^[1]は幅3⁄4インチ（19 mm）で、それぞれ個別に読み書きできるデータブロックにフォーマットされています。各テープには、184K 12ビットPDP-8ワードまたは144K 18ビットワードが保存されます。ブロックサイズは128 12ビットワード（12ビットマシンの場合）、または256 18ビットワード（その他のマシン（16、18、32、または36ビットシステム）の場合）です。^[2]

プログラミングの観点から見ると、^{[1] : p.505  [3]}システムはブロック指向であり、ランダムシークが可能なため、DECtapeは非常に低速なディスクドライブのように動作します。^[4]

DECtape は、LINCtapeテープ システム^{[1] :  215}に由来しています。LINC テープ システムは、もともとMITリンカーン研究所のWesley ClarkによってLINCコンピュータの不可欠な部分として設計されました。LINC には、単一のマシン命令を使用してテープ ブロックの読み取りと書き込みを行う単純な命令があります。^[5] LINCtape を含む LINC の設計は、その開発が政府によって資金提供されていたため、パブリック ドメインに置かれました。LINCtape ドライブは、Digital を含む複数の企業によって製造されました。

一方、LINCtapeの起源は、リチャード・L・ベストとTC・ストックブランドが設計した歴史的なリンカーン研究所TX-2コンピュータの磁気テープシステムにあります。TX -2テープシステムはLINCtapeの直接の祖先であり、2つの冗長5トラックセットとダイレクトドライブテープトランスポートを使用していますが、物理的に互換性のないテープフォーマットを使用しています（10インチリールの½インチテープ、LINCテープとDECtapeは4インチリールの¾インチテープを使用していました）。^{[6] [7]}

デジタルは当初、18ビットマシンであるPDP-1およびPDP-4コンピュータ用の周辺機器として、タイプ550マイクロテープコントロールとタイプ555デュアルマイクロテープトランスポートを導入しました。DECは1963年3月と5月にこれらの周辺機器の発売を宣伝し、11月には、記録フォーマットの変更を伴うにもかかわらず、 12ビットのPDP-5と36ビットのPDP-6用の製品を提供する計画がすでに進行中でした。 ^{[8] [9]} タイプ550コントローラの最初の仕様では、LINCtapeを超える大きな進歩、つまり両方向の読み取りと書き込みが可能になることが説明されています。^[10] 1964年後半までに、タイプ555トランスポートはDECtapeトランスポートとして販売されていました。^[11]

LINC で使用されるテープ トランスポートは、基本的に Type 555 トランスポートと同じで、インターフェイス信号と物理テープ メディアは同じです。ただし、LINC と DEC のコントローラには互換性がなく、供給リールと巻き取りリールの位置は LINC と DEC のテープ フォーマット間で逆になっています。LINCtape は高速双方向ブロック検索をサポートしていますが、実際のデータ読み取りおよび書き込み操作は順方向のみをサポートしています。DECtape は、どちらの方向でも読み取りおよび書き込み操作を実行できるように、大幅に異なるマーク トラック フォーマットを使用していますが、すべての DECtape コントローラが逆方向読み取りをサポートしているわけではありません。DEC は、1964 年後半に DECtape に組み込まれた拡張機能の特許を申請しました。^[12] この特許に記載されている発明者である Thomas Stockebrand は、LINC テープの元となった TX-2 テープ システムに関する論文の著者でもあります。^[6]

最終的に、 PDP-12の TC12-F テープ コントローラは、同じトランスポート上で LINCtape と DECtape の両方をサポートするようになりました。以前のLINC-8と同様に、PDP-12 は、 LINC命令セットと関連する実験室周辺機器のハードウェア サポートが強化された PDP-8 です。

DECtape は、コンピュータのオペレーティング システム(OS) のメイン ストレージ メディアとして使用できるだけの信頼性と耐久性を持つように設計されました。速度は遅いものの、DECtape ドライブを使用してOS/8や OS/12 などの小規模な OS を実行することは可能です。システムは、システム プログラムを保持するメイン ドライブへのアクセスを遅くしないように、一時的なスワップ ファイルを2 番目の DECtape ドライブに配置するように構成されます。

DECtape は、発表当初は、手動でロードする紙テープに比べて大きな改善点とみなされていました。紙テープは、実用的なタイムシェアリングに不可欠なスワップ ファイルのサポートには使用できませんでした。初期のハード ディスクとドラム ドライブは非常に高価で、容量が限られており、信頼性が低いことで有名でした。そのため、DECtape は、DEC コンピュータで最初のタイムシェアリング システムをサポートする画期的な製品でした。初期のコンピュータハッカー文化が発展したMITの伝説的な PDP-1 では、原始的なソフトウェア共有コミュニティをサポートするために複数の DECtape ドライブを採用しました。ハード ディスク システム (動作していたとき) は、速度を上げるための「一時的な」ファイル ストレージ デバイスであり、長期保存用のファイルを保持するものとしては信頼できないと考えられていました。コンピュータ ユーザーは、自分の個人的な作業ファイルや、他の人と共有するソフトウェアを DECtape に保存していました。

DECtape とそのコントローラの設計は、当時の他のタイプのテープ ドライブやコントローラとはまったく異なります。テープは 0.75 インチ (19 mm) 幅で、6 つのデータ トラック、2 つのマーク トラック、2 つのクロック トラックを収容し、データはおよそ 350 ビット/インチ (138 ビット/cm) で記録されます。各トラックは、テープ ヘッドを並列に配線することで冗長性を確保するために隣接しないトラックとペアになっています。その結果、電子機器は 5 つのトラック (クロック トラック、マーク トラック、および 3 つのデータ トラック) のみを処理します。マンチェスター エンコーディング (PE)が使用されました。クロック トラックとマーク トラックは、テープがフォーマットされたときに 1 回だけ書き込まれ、その後は読み取り専用になります。^[13]これは、1 つのチャネルでの「ドロップアウト」が許容されることを意味します。0.25 インチ (6.4 mm) の穴あけパンチでテープに穴を開けても、読み取りが失敗することはありません。^[14]

DECtape の信頼性が非常に高いもう 1 つの理由は、ラミネート テープを使用していることです。他の磁気テープ タイプでは一般的に、磁気酸化物が表面にありますが、このラミネート テープは 2 層のマイラーの間に挟まれています。これにより、テープ ヘッドを何千回も通過しても、酸化物層が摩耗することなくテープを保護できます。タイムシェアリング システムでスワップ ファイルを頻繁に使用する場合、このような摩耗は発生しません。

DECtape の基本的な耐久性と信頼性は、1970 年代初頭にテープ リール取り付けハブの設計が変更されたときに強調されました。保持スプリング付きの元の機械加工された金属ハブは、6 本の柔軟なアーム (ヒトデ形または花形) を備えた低コストの一体型プラスチック ハブに置き換えられました。これらの新しい設計のハブの不良品が新しい DECtape ドライブに搭載されて出荷されると、これらのハブは時間の経過とともに緩んでいました。その結果、DECtape リールは、通常、エンドツーエンドのシークのようにフル スピードで回転しているときに、ドライブから外れました。テープ リールは床に落ち、直線または円を描いて転がり、移動中にテープがほどけて絡まることもよくありました。この恐ろしい光景にもかかわらず、必死のユーザーはそのテープを慎重にほどき、苦労してテープ リールに巻き戻してから、紙製のシムを使用してリールをよりしっかりと固定してハブに再度取り付けました。破損したDECテープのデータは、元のテープが複数回折り曲げられただけで、伸びたり壊れたりしていない限り、完全に復元して別のテープにコピーできることがよくありました。DECはすぐにエンジニアリング変更命令（ECO）を発行し、欠陥のあるハブを交換して問題を解決しました。^[15]

最終的に、頻繁に使用されたり乱用されたりした DECtape は信頼性が低下し始めます。オペレーティング システムは通常、失敗した読み取り操作を再試行し続けるようにプログラムされており、複数回の試行の後に成功することもよくあります。経験豊富な DECtape ユーザーは、故障した DECtape がテープ ヘッド上を何度も往復するときに特徴的な「靴磨き」動作に気付くようになり、そのテープはそれ以上使用しないようにします。

メリーランド州ベルツビルの Computer Operations Inc (COI) は、1970 年代に DECtape のクローンを提供した。当初、COI はData General、Hewlett-Packard、Varian製のコンピュータ向けに LINC テープドライブを提供し、DECtape との類似性については簡単に言及しただけであった。^{[16] [17] DECtape と LINC テープは物理的には互換性があるが、COI が当初 16 ビット ミニコンピュータに使用したデータ形式は、} LINC で使用される形式ともDECtape で使用される形式とも異なっていた。^[18] COI が1974 年にDEC PDP-8、PDP-11、Data General Nova、Interdata 7/32、HP 2100、Honeywell 316 、その他いくつかのコンピュータをサポートするLINC Tape II を提供したとき、そのドライブの価格は 1,995 ドルで、 DECtape 互換であると明示的に宣伝されていた。^{[19] [20] [21]}

1974年、DECはCOIを特許侵害で告訴した。これに対しCOIは、DECが特許出願前に1年以上DECtapeベースの機器を販売していたこと、先行技術を適切に開示していなかったこと、DECの特許の主要な主張がパブリックドメインであったことなど、いくつかの根拠からDECの特許が無効であると主張して訴訟を起こした。米国特許商標庁は1978年にDECの特許を無効と裁定した。^{[12] [22]} 裁判は1980年代まで続いた。^{[23] [24]}

DECtape IIは1978年頃に導入され、同様のブロック構造を持っていますが、はるかに小さい0.150インチ（3.8 mm）テープ^{[25] （オーディオ}コンパクトカセットと同じ幅）を使用しています。テープは、テクスチャ加工されたアルミニウムプレートに取り付けられた透明なプラスチックカバーで構成された、特別なフォーマット済みのDC150ミニチュアカートリッジにパッケージ化されています。カートリッジの寸法は2です。+3 ⁄ 8 x 3+3 ⁄ 16 x 1 ⁄ 2インチ (60 mm × 81 mm × 13 mm)。TU58 DECtape II ドライブにはRS-232 シリアル インターフェイスがあり、Digital の最新のプロセッサで非常に一般的に使用されている通常のシリアル ポートで使用できます。

TU58 は低コストであったため、ソフトウェア製品の配布や診断プログラムおよびマイクロコードのロード用の DEC 標準デバイスとして、さまざまなシステム (VT103、PDP-11/24 および /44、VAX-11/730 および /750 など) に搭載されました。TU58の最初のバージョンでは、当時 Digital が使用していたバッファなしUARTに非常に厳しいタイミング制約が課されましたが、その後のファームウェア リビジョンでフロー制御の問題が緩和されました。RT11シングル ユーザー オペレーティング システムはTU58 からブートストラップできますが、テープ ドライブのアクセス時間が比較的遅いため、せっかちなユーザーにとってはシステムの使用は困難です。

先行モデルの DECtape や、VAX-11/780で使用されていたより高速な RX01 フロッピーと同様に、DECtape II カートリッジの容量は約 256 キロバイトです。オリジナルの DECtape メディアとは異なり、DECtape II カートリッジはエンド ユーザーに販売されているテープ ドライブ トランスポート上でフォーマットすることはできず、工場でフォーマット済みの状態で購入する必要があります。

TU58は、 Automatix AutovisionマシンビジョンシステムやAI32ロボットコントローラなどの他のコンピュータでも使用されています。TU58ドライバソフトウェアは、DOSを実行する最新のPCで利用できます。^[26]

初期の TU58 は信頼性とデータの互換性に問題がありましたが、最終的には解決されました。しかし、本質的に速度の利点を持つ低コストのフロッピー ディスク技術の急速な進歩により、DECtape II はすぐに追い越され、時代遅れになりました。

• LINC  – LINCtape の系譜と操作に関する追加資料

• TU56 DECtape ドライブ情報
• DECtape ドキュメント (bitsavers.org)
• bitsavers.org の VT103 マニュアル。付録 A では、TU58 インターフェイス プロトコルについて説明します。

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