🤘🏼 🔙 🥪 Histoire de l'ordinateur: Xerox Alto - ordinateur personnel 🚝 📸 🥫

Byte 1981. Xerox Alto.

1973 . , . ZX Spectrum 9 . Commodore Amiga 1000 1985-. , -, . , Xerox . . , . , — , , : .

Couverture de Byte Magazine, septembre 1981

Il existe de nombreux articles intéressants sur la Xerox Alto. Cependant, le matériel d'aujourd'hui est particulièrement intéressant. Il a été écrit par un journaliste pour le magazine Byte en 1981, en fait, dans les années de la pertinence d'Alto, et nous donne l'occasion de le voir à travers les yeux des contemporains.

Le matériel est publié avec quelques abréviations mineures. À la fin, nous fournirons des liens vers des émulateurs Alto et de meilleures illustrations que celles publiées dans le magazine.

De nos jours, un rare passionné ou professionnel d'informatique, regardant les machines modernes, ne se pose pas la question: que va-t-il se passer ensuite?

Alto: ordinateur personnel

En 1972, la Xerox Corporation a décidé de lancer un ordinateur personnel pour la recherche scientifique. En conséquence, Alto a été créé, sur lequel Ed McCraith, Chuck Tucker, Butler Lampson, Bob Sproull et Dave Boggs ont travaillé. Leur tâche était de fabriquer un appareil compact qui s'intégrerait sans problème dans un bureau ordinaire. En même temps, il doit être suffisamment puissant pour garantir un fonctionnement fiable et de haute qualité du système d'exploitation et de l'affichage graphique. L'objectif des développeurs était d'équiper chaque utilisateur de sa propre machine informatique, qui couvrirait tous ses besoins, ainsi que d'un dispositif de communication pour l'échange rapide d'informations.

En 1978, Xerox a fait don de 50 ordinateurs Alto aux universités de Stanford et du MIT. Ces machines se sont instantanément intégrées aux flux de travail des scientifiques et sont rapidement devenues la norme pour tous les autres PC.

Il est peu probable que quiconque en dehors de la communauté scientifique puisse jamais se permettre l'achat d'un Alto. Ces ordinateurs ne sont pas destinés au grand public, mais à la recherche interne de Xerox, ils ne seront donc pas vendus en grande quantité. Mais cela vaut la peine d'en parler, ne serait-ce que pour la raison que de nombreux PC de demain seront conçus avec les connaissances et l'expérience acquises dans le processus de création et de travail avec l'Alto.

Photo 1: Deux Xerox Alto. Chaque processeur Alto est monté en rack directement sous deux disques durs 3 Mo. Veuillez noter que les écrans vidéo d'ordinateur, contrairement aux écrans de télévision standard, sont étirés verticalement, comme une feuille de papier.

Équipement

L'Alto se compose de quatre parties principales: un écran graphique, un clavier, une souris graphique et une boîte contenant le lecteur de disque et le processeur. Chaque Alto est logé dans un élégant boîtier en métal gaufré de couleur crème, qui fait déjà allusion à son prix de 32 000 $. À l'exception de l'unité centrale sur le sol, l'ordinateur est placé sur le bureau.

Affichage graphique

L'affichage graphique est l'élément le plus frappant de l'Alto. Cela ressemble à un écran de télévision tourné à 90 degrés. Affichage raster. Ses dimensions physiques sont de 8 pouces horizontalement et 10 pouces verticalement. L'écran noir et blanc vous permet de travailler avec 808 pixels verticalement et 606 pixels horizontalement. La résolution finale est d'environ 80 dpi.

L'image est sortie par balayage raster bit par bit. Cela signifie que chaque point de l'affichage correspond à un bit spécifique en mémoire.

En ce qui concerne l'affichage du texte, l'écran peut accueillir jusqu'à 60 lignes de 90 caractères chacune (en supposant que chaque caractère mesure 7x9 pixels, comme dans la plupart des terminaux vidéo). Alto n'a pas de générateur de caractères matériel. Le jeu de caractères peut être créé par l'utilisateur puis affiché. Les polices mixtes sont également autorisées, de sorte que des textes de tailles et de formes différentes peuvent être affichés à l'écran en même temps.

Photo 2: Programme de test du clavier. Chaque touche du clavier Alto possède son propre fil de signal, de sorte que plusieurs touches peuvent être pressées à la fois. Dans l'image ci-dessus, les boutons enfoncés sont indiqués en noir. Le petit carré au-dessus du clavier représente la souris. Comme vous pouvez le voir, l'un de ses boutons est enfoncé.

Étant donné que les pixels de l'écran ne correspondent qu'à un bit de mémoire, l'ordinateur ne prend pas en charge les gradations de couleur et d'intensité. Cependant, la densité de pixels élevée et diverses combinaisons de ceux-ci créent une «texture» qui donne l'impression d'une nuance de gris. Les photos dans les journaux sont imprimées de la même manière.

Clavier

Photo 3: Jeu de flipper. Les palmes sont contrôlées avec deux touches Shift. Le port Alto peut être connecté à un haut-parleur pour jouer aux sons du jeu.

Sans entrer dans les détails, le clavier Alto est exactement comme une machine à écrire ordinaire, à l'exception de quelques touches spéciales. Il est très pratique à imprimer et peut être détaché à tout moment. De plus, chaque touche a son propre fil de signal pour correspondre à l'interface du clavier. Cela permet aux programmes de tirer pleinement parti des soi-disant «commandes d'accord» où l'utilisateur maintient une ou plusieurs touches enfoncées. Par exemple, le "accord" Shift + Control + E Alto reconnaît aussi facilement que A + B + C. Un autre avantage est la possibilité de déterminer la durée d'une pression sur une touche. Par exemple, "Pinball" détermine la force d'un coup par combien de temps l'utilisateur maintient le bouton. Il existe, bien entendu, d'autres logiciels qui vous permettent d'utiliser votre clavier de manière plus conservatrice.

Souris graphique

Photo 4: périphérique d'entrée souris. L'opérateur utilise la souris pour contrôler la position du curseur sur l'écran. Il détecte un changement de sa propre position et l'opérateur le «roule» sur un tapis en plastique souple.

La souris est une petite boîte avec trois boutons sur le bord supérieur. Il se connecte au clavier Alto à l'aide d'un mince fil flexible. Les boutons sont appelés «rouge», «jaune» et «vert», même s'ils sont tous noirs. La souris est placée dans la main droite de l'utilisateur et roule sur un tapis en plastique souple qui fait tourner les billes sur son fond.

Le changement de position de la souris est suivi par l'état de l'une de ces boules, puis envoyé à l'ordinateur. Le curseur se déplace en conséquence sur l'affichage. La position physique de la souris sur la table n'a pas d'importance, puisque seul le fait même de son mouvement est suivi. L'interface graphique de la souris est bien plus pratique que le pavé de bits, le joystick ou la boule de commande. De nombreux programmes Alto ne peuvent être utilisés qu'avec la souris, sans saisie au clavier.

Unité système

Le processeur Alto et le stockage sur disque sont logés dans une petite armoire de rack de taille haute. Chaque Alto est fourni avec un lecteur de disque de 3 Mo. Les disques durs sont souvent comparés aux boîtes à pizza en raison de leur forme et de leur taille.

Le «cerveau» de l'Alto est un processeur personnalisé 16 bits. Il se compose de nombreux circuits intégrés TTL de taille moyenne à petite (Transistor Logic Integrated Circuits). Le processeur est capable d'exécuter environ 400 000 instructions par seconde. Chaque Alto a un espace d'adressage de 64 000 mots de 16 bits, y compris la zone d'écran. L'utilisation d'une technologie appelée «sélection de banque» l'étend à 256 000 mots. Les ordinateurs avec une mémoire accrue sont connus sous le nom d'alto large.

La plupart de la "magie" dans Alto se produit au niveau du microcode. Alto est capable d'exécuter jusqu'à 16 tâches simultanément, et la planification et les E / S se font en microcode. Cependant, l'utilisateur ne peut gérer qu'une seule tâche. Il a la priorité la plus basse et doit «donner» des ressources à d'autres processus si nécessaire, tels que les programmes qui contrôlent l'affichage, les disques, le clavier, la souris et la connexion Ethernet. L'utilisateur a un accès direct au microcode et, si nécessaire, peut le réécrire selon ses propres besoins.

Annonce alto, 1979

Logiciel

Alto utilise des logiciels pour la plupart des tâches matérielles les plus courantes (telles que la génération de caractères). Le résultat est une architecture très lourde mais flexible.

Chaque Alto est fourni avec une mémoire morte (ROM), qui contient suffisamment de contenu logiciel pour "charger" l'Alto à partir du réseau local. Grâce à cela, l'utilisateur a toujours la possibilité de démarrer "en toute sécurité" via Ethernet si un programme système ne fonctionne pas. Tout logiciel pour Alto peut être obtenu sur le réseau.

Le système d'exploitation Alto est un programme qui fournit un ensemble d'outils de base pour la gestion informatique. Il est écrit en BCPL, un langage très similaire à C. La plupart des programmes fonctionnent directement à partir d'Alto OS. Parce que l'espace d'adressage d'Alto est petit, une technique spéciale appelée "Junta" permet aux programmes BCPL de se débarrasser des partitions Alto OS inutiles au moment de l'exécution. Si ces fragments sont nécessaires plus tard, ils peuvent être restaurés en exécutant "Counterjunta".

Photo 5: Démonstration du programme exécutif sur l'Alto.

L'un des programmes BCPL qui s'exécutent sur le système d'exploitation s'appelle Alto Executive. Il communique directement avec l'utilisateur et vous permet de manipuler des fichiers et de lancer d'autres programmes. Une fonctionnalité intéressante d'Executive est la possibilité de compléter le nom du fichier.

Si vous entrez uniquement le début du nom de fichier et le code d'échappement, Executive peut l'ajouter lui-même. Les programmeurs peuvent nommer les fichiers de manière descriptive (par exemple, GatewayInformation.press), mais pas entrer un nom long chaque fois qu'ils y accèdent. Le programme en cours d'exécution reconnaît le fichier dès qu'il a reçu suffisamment de caractères pour l'identifier de manière unique. En tapant un point d'interrogation au lieu d'un code d'échappement, vous obtenez de Executive tous les noms de fichiers qui correspondent au texte que vous avez entré.

Alto dispose d'un système de fichiers très flexible et fiable. Contrairement à de nombreux systèmes de fichiers (comme CP / M de Digital Research ou TRSDOS de Radio Shack), qui limitent les noms à 6 à 8 caractères plus une extension à 3 caractères, le système de fichiers d'Alto autorise les noms de fichiers jusqu'à 31 caractères. Lorsque vous entrez un nom de fichier, il est enregistré exactement tel qu'il a été imprimé, même avec des lettres majuscules et minuscules. Les noms de fichiers pouvant être très longs, cela permet au programmeur d'utiliser des lettres majuscules et minuscules pour améliorer la lisibilité. D'accord, LongFileName.BigExtension est beaucoup plus agréable à regarder que LONGFILENAME.BIGEXTENSION. Lorsqu'un utilisateur demande un fichier à un ordinateur, la casse est ignorée. Tous les deux noms des exemples précédents sont valides, ainsi que longfilename.bigextension.

Les fichiers dans Alto sont divisés en pages. Chacun contient un petit en-tête qui décrit la page, identifie le fichier auquel il appartient et pointe également vers les emplacements de disque qui contiennent les pages suivante et précédente du même fichier. Cela rend le système de fichiers pratiquement indestructible. Et un programme appelé Scavenger peut réparer automatiquement un système de fichiers endommagé.

Photo 5b: NetExecutive (similaire à Executive, mais autorise les données via Ethernet)

Bien sûr, Alto n'existe pas dans le vide. Un logiciel est nécessaire pour fonctionner avec Ethernet. Certains de ces logiciels se présentent sous la forme de NetExecutive (voir photo 5b) et FTP (programme de transfert de fichiers). NetExec est un programme très similaire à Alto Executive, mais il télécharge le logiciel sur le réseau, pas à partir du disque dur. L'utilisateur n'a pas besoin de stocker localement des programmes rarement utilisés ou volumineux. Ils ne peuvent être téléchargés sur le réseau (à environ 800 000 bits par seconde) qu'en cas de besoin. FTP effectue à peu près la même tâche, mais est beaucoup plus flexible.

Photo 5c: Programme Mesa édité dans Bravo. Notez que la liste utilise des polices différentes.

Bien que la plupart des logiciels Alto soient écrits en BCPL, un nouvel outil de développement a récemment vu le jour: Mesa. C'est un langage de programmation de type Pascal. Il n'est pas compatible avec BCPL en raison d'un certain nombre de différences de microcode. Il est probable que Mesa deviendra le principal langage de programmation des successeurs d'Alto.

BCPL et Mesa sont les langages système Alto, les principaux utilitaires et de nombreux programmes d'application y sont écrits. Cependant, il y en a d'autres disponibles sur l'Alto. La plupart des logiciels de recherche sont écrits en SmallTalk. C'est un langage de programmation très puissant et facile à apprendre. En outre, l'ordinateur prend en charge LISP, qui est populaire auprès de la communauté de recherche sur l'IA.

Utilisation de l'écran

Photo 5d: vue du répertoire dans l'éditeur de répertoire Neptune. Les noms de fichiers marqués sont sélectionnés pour d'autres opérations (impression ou suppression). Le curseur ressemble à une croix dans un cercle.

Alto a d'excellentes capacités graphiques. L'écran peut être divisé en fenêtres. De nombreux programmes Alto sont contrôlés uniquement avec la souris et ces fenêtres. Par exemple, Neptune est utilisé pour travailler avec le contenu d'un disque local. Vous pouvez supprimer un fichier en cliquant dessus avec la souris, puis en appuyant sur le bouton à l'écran Supprimer. Dès que le curseur se déplace vers une nouvelle fenêtre, il peut changer de forme: dans une fenêtre, il ressemble à une "flèche", et dans une autre, il ressemble à un "pinceau".

Photo 5e: Bravo peut utiliser une variété de polices (Alto a des centaines de polices, des runes gothiques aux runes elfiques. Le paragraphe central de l'écran est en grec).

Puisque Alto est largement utilisé pour la recherche bureautique, il a besoin d'un bon éditeur de texte. Bravo est un éditeur de texte et un formateur. Dans la tradition des éditeurs d'écran, l'état actuel d'un fichier utilisateur est toujours affiché à l'écran. Bravo est contrôlé par les commandes du clavier et de la souris. L'utilisateur peut ouvrir plusieurs fichiers dans Windows à la fois. Le texte est ajouté et supprimé à l'aide du curseur de la souris et des commandes clavier. Bravo prend en charge de nombreuses polices différentes et permet à l'utilisateur de basculer facilement entre elles. De plus, Bravo se souvient des modifications apportées au document et permet à l'utilisateur de les annuler.

En plus des fonctions d'édition de texte, l'utilisateur peut avoir besoin d'illustrations. Il existe un programme spécial pour cela, Draw.

Draw est un programme de dessin interactif. Il dispose de nombreux outils différents pour créer et éditer des images «assemblées» à partir de lignes, de courbes et de texte. Draw divise l'écran en plusieurs fenêtres (voir la photo 6 ci-dessous). Sur le côté gauche de l'écran se trouve un menu de commandes et divers pinceaux. En haut se trouvent la zone de notification et l'entrée de commande de texte. Le milieu de l'écran est la zone de travail. Les courbes peuvent être dessinées à la main ou en marquant quelques points et en laissant Draw compléter mathématiquement les lignes. Une fois que la forme est prête, vous pouvez l'utiliser avec des pinceaux. Il est similaire au travail des artistes et des calligraphes: l'utilisateur a de la place pour s'exprimer. À l'aide de la souris et du clavier, vous pouvez dupliquer un objet, le faire pivoter, l'étirer ou le compresser.

Photo 6a. Utilisation du programme Draw: les points sont placés avec le curseur et les courbes et les lignes sont dessinées par le programme.

Photo 6b. Utilisation du programme Draw. Les lignes peuvent être «peintes» avec différents «pinceaux» (le curseur est devenu un petit pinceau).

Photo 6c: En utilisant le programme Draw, les lignes pointillées sont créées à l'aide du curseur ciseaux.

Photo 6d. Utilisation de Draw: vous pouvez manipuler l'image mathématiquement. Vous pouvez créer une nouvelle forme en retournant, en inclinant ou en étirant une copie de l'original.

Net

Chaque Alto se voit attribuer une adresse Ethernet qui l'identifie de manière unique sur le réseau. Une adresse standard, par exemple 50 # 100, ne dit rien à la plupart des gens. Par conséquent, chaque Alto se voit attribuer son propre nom mémorable. Par exemple, les ordinateurs Alto de Stanford portent le nom des rivières et des montagnes de Californie. Alto à CMU porte le nom de gemmes, et Alto à Xerox lui-même porte le nom de personnalités éminentes. Le résultat est des noms intéressants comme Cypress, Turquoise ou Machiavelli. Ils sont beaucoup plus faciles à retenir que le 50 # 100 conventionnel.

Les réseaux Alto ne sont pas uniquement des ordinateurs personnels. D'autres types d'appareils, tels que des serveurs, peuvent également être connectés au réseau Ethernet.

Les serveurs sont des ordinateurs Alto "sans utilisateur", qui ont leur propre tâche étroite. Par exemple, un serveur pourrait être connecté à une imprimante et l'impression d'un fichier consisterait à envoyer les messages appropriés au serveur d'impression. Un autre type de serveur courant est le serveur de fichiers. Ces machines prennent en charge de très gros disques et sont des référentiels pour les programmes et les fichiers qui sont trop volumineux ou trop rarement utilisés pour être stockés sur des machines ordinaires. Le serveur de fichiers de Stanford s'appelle Lassen.

Un Alto complètement propre avec des disques vides de l'usine peut être connecté au réseau avec un câble coaxial, et il acquerra un ensemble complet de logiciels en quelques minutes. L'Alto peut également être déconnecté, déplacé vers un autre port et reconnecté. Cela n'affectera pas les performances du réseau ou l'ordinateur lui-même.

Photo 7: Programme multijoueur Trek. Ce jeu est entièrement contrôlé par la souris. Au bas de l'écran se trouve un radar à courte portée; plus haut - fenêtres de contrôle du radar, de la navigation et des armes plus puissantes.

Il existe plusieurs programmes qui utilisent les capacités Ethernet. Les plus intéressants sont les jeux. Trek est un jeu spatial multijoueur principalement contrôlé par la souris (voir photo 7).

Mazewar est un autre jeu de labyrinthe multijoueur (voir photo 8). Une caractéristique unique de ces jeux est que plusieurs utilisateurs peuvent rejoindre ou quitter le jeu à leur guise, sans affecter les autres joueurs. Puisque tous les Alto peuvent écouter simultanément le même paquet (bloc d'informations en Ethernet), le programme de jeu ne s'exécute pas sur une machine de coordination, mais sur toutes les machines participantes indépendamment.

Photo 8: Mazewar multijoueur. N'importe quel Alto du réseau peut rejoindre ou se déconnecter à tout moment.

Un regard vers le futur

L'Alto peut également être utilisé seul, mais la configuration la plus efficace est un groupe d'Alto connecté via Ethernet. Etant donné qu'Ethernet est un réseau local, un dispositif spécial, une passerelle, a été développé pour permettre aux réseaux locaux de communiquer avec d'autres réseaux Ethernet ou d'autres types de réseaux de paquets. De nombreuses entreprises développent actuellement des schémas de réseau permettant la transmission de paquets sur des lignes de télévision par câble. Ces câbles sont désormais installés dans de nombreux foyers et bureaux, il est donc facile d'imaginer une ville du futur avec un «réseau d'information» similaire au réseau électrique. Combiné à un système de messagerie (l'Alto utilise aujourd'hui un prototype Laurel), les possibilités sont stupéfiantes.

Alto existe depuis plusieurs années. Cependant, la recherche ne s'arrête pas et les anciennes technologies sont progressivement couvertes de poussière. Les nouveaux produits s'appuieront sur l'expérience inestimable acquise dans la création et l'exploitation de l'Alto.

Dans un proche avenir, il faut s'attendre à une nette amélioration de la qualité des ordinateurs personnels et à l'émergence de nouvelles façons de les connecter entre eux.

Mais sans aucun doute: Alto est l'un des premiers ordinateurs personnels à répondre aux besoins des programmeurs, des secrétaires et des hommes d'affaires.

Épilogue

Au total, plusieurs milliers d'ordinateurs Alto ont été produits. Ils ont été utilisés à la fois en interne par Xerox lui-même et dans plusieurs grandes universités. L'ordinateur n'est jamais arrivé sur le marché de masse. Il est désormais difficile de surestimer le degré d'innovation de Xerox: capacités réseau, solutions logicielles inhabituelles, un facteur de forme similaire à celui moderne. Il peut sembler qu'en 1973, quelqu'un a découvert le secret d'une machine à remonter le temps et «volé» l'ordinateur du futur.

La Xerox Alto a laissé une marque importante dans l'histoire mondiale de l'informatique. Son interface a été imitée par les leaders du marché. Ses technologies et ses découvertes ont été appliquées à de nombreux appareils informatiques plus récents (en 1979, Steve Jobs a fait une tournée de Xerox PARC , après quoi il a immédiatement décidé d'incarner ce qu'il a vu dans l'Apple II).

Vous pouvez toucher Alto maintenantsur ce site à l' aide d'un émulateur de navigateur. Voici quelques-unes de nos propres captures d'écran des jeux et programmes Alto. Attention, l'émulateur est assez lent.

Il existe également un émulateur Alto "stationnaire", ContrAlto, écrit en C #. Son code source peut être trouvé sur GitHub .

À la fin de l'article, nous partagerons quelques captures d'écran.