Računalniška omrežja: Znakovni terminali in interaktiven dostop

V novi seriji prispevkov smo se podrobneje posvetili pojavu računalniških omrežij. Razpiramo celovit pogled na to kako so se razvojne stopnje in posamezni vidiki računalniških omrežij dotaknili domačega računalništva in kako se v računalniških omrežjih na edinstven način kaže in udejanja tesna prepletenost računalništva, informatike in telekomunikacij.

Velike spremembe in napredek v povezljivosti so prinesli interaktivni sistemi. Omogočili so bolj učinkovito, aktivno in neposredno udeležbo uporabnikov in tako izrazito dvignili raven uporabnosti računalnikov. Prav z interaktivnimi sistemi pa so postale veliko bolj očitne tudi prednosti dobro razvitih računalniških omrežij. Interaktivno računalništvo se je najprej uveljavilo na mini računalnikih, interaktiven oddaljen dostop pa so omogočili veliki računalniki s časovnim dodeljevanjem. Za oddaljene interaktivne povezave so najpogosteje uporabljali znakovne zaslonske terminale. Njihove zmogljivosti so se v sedemdesetih vztrajno povečevale in so se kmalu začele vključevati v nov trend mikroračunalništva.

Interaktivno računalništvo

Interaktivno računalništvo se je v sedemdesetih lahko uveljavilo predvsem po zaslugi zelo dostopnih mini računalnikov. Najbolj značilen in vpliven primer so računalniki DEC PDP-11. Tu seveda govorimo o neposrednem lokalnem dostopu do računalnikov. Inženirji in znanstveniki so s pomočjo teh relativno poceni in množično proizvedenih mini računalnikov namreč prvič dobili bolj izključen in neobremenjen, lahko bi celo rekli oseben dostop do računalnika. Na teh mini računalnikih je tako lahko postala sprejemljiva tudi manj procesno učinkovita interaktivna uporaba.

Do določene mere so interaktivne seveda vse naprave, ki omogočajo dvosmerno komunikacijo z računalnikom. Tako je lahko interaktivno potekala komunikacija z računalnikom tudi prek najbolj primitivnih teleprinterskih terminalov, vendar je bila taka komunikacija precej neučinkovita, saj je moral terminal vsak ukaz operaterja in vsak odziv računalnika natisniti na papir (Hard copy). Z novimi znakovnimi zaslonskimi terminali pa so se interaktivnosti na široko odprla vrata, tako lokalno kot prek oddaljenih povezav.

Vse vidike interaktivne uporabe je v sedemdesetih obvladovalo predvsem podjetje DEC. Njihove rešitve so vključevale vse od primernih teleprinterskih in zaslonskih terminalov do mini računalnikov in zelo priljubljenih velikih računalnikov s časovnim dodeljevanjem.

Prvi znakovni zaslonski terminali

Novi zaslonski terminali podatkov računalniku niso več posredovali v paketih, temveč kot tok posameznih znakov (Character-oriented terminal). Ti znakovni terminali so bili veliko bolj primerni za interaktivno delo. Z njimi so želeli nadomestiti klasične teleprinterske terminale, zato se je njihov ustroj in njihovo delovanje predvsem zgledovalo po slednjih. Znake so večinoma kodirali v naboru American Standard Code for Information Interchang (ASCII).

Prve takšne terminale so izdelali že konec šestdesetih s pomočjo standardnih bipolarnih integriranih vezij, ki so bila sicer značilna za mini računalnike. Uporabljali so cenejši a nepraktičen pomnilnik z zakasnitvenim vodom in katodne zaslone (CRT). Znakovni zaslonski terminali so uporabljali to tehnologijo vse do prihoda prvih 8-bitnih mikroprocesorjev sredi sedemdesetih. V tej tehnologiji pa so že na začetku sedemdesetih začeli nastajati tudi prvi tako imenovani pametni ali aktivni terminali.

Primeri naprav: DEC VT-05, DEC VT-52, LSI ADM-3A, Datapoint 3300

Znakovni zaslonski terminali pri nas

Pri nas so terminale te vrste zastopali predvsem domači Kopa 700 (DEC VT-52), ki pa so se uveljavili šele konec sedemdesetih. Te terminale so pred pojavom bolj zmogljivih naslednikov zelo pogosto uporabljali na računalnikih DEC PDP-11. Ni znano, če je bila tudi katera izmed drugih omenjenih naprav pri nas v uporabi in kdaj. Relativno hitro so jih namreč nadomestili cenejši in bolj praktični mikroprocesorski zaslonski terminali. Nekateri izmed teh terminalov so bili zelo priljubljeni med prvimi amaterskimi uporabniki mikroračunalnikov, vendar se je tudi to področje pri nas razvilo šele precej kasneje.

Terminal DEC VT-52, pogosto imenovan tudi DECscope, je uvedel nekaj pomembnih novosti. V majhnem vmesnem pomnilniku je lahko hranil dovolj podatkov za prikaz 24 vrstic po 80 znakov in omejen pomik vrstic naprej in nazaj brez dodatne poizvedbe na računalniku. Za razliko od podobnih starejših terminalov je lahko prikazoval tudi male črke in 32 grafičnih znakov. Nanj je bilo mogoče priključiti tudi poseben elektrolitski tiskalnik, ki je po potrebi lahko tiskal vsebino zaslona.

#> Primerek domačega terminala Kopa 700 (DEC VT-52) razstavljamo tudi v muzeju. 

Mikroprocesorski zaslonski terminali

Prav pri zaslonskih terminalih so proizvajalci sredi sedemdesetih kot krmilne naprave začeli uporabljati tudi takrat povsem nove mikroprocesorje. To še niso bili nujno pametni terminali ali mikroračunalniki, saj jih ni bilo mogoče programirati. S pomočjo vgrajenega mikroprocesorja so najprej predvsem poenostavili elektronska vezja, ki so močno bremenila zaslonske terminale izdelane v starejši tehnologiji. Obenem so z mikroprocesorji lahko omogočili tudi večjo prilagodljivost terminala delovnemu okolju in zmogljivost oponašanja drugih terminalov.

Na veliko dražjem a tudi veliko bolj uporabnem pomnilniku s poljubnim dostopom (RAM) so imeli ti terminali preprosto sistemsko programsko opremo, ki je skrbela za to, da so na zaslonu prikazovali večji nabor znakov, velike, male in barvne črke, ter omejene grafične elemente. Mikroprocesorji v novih terminalih so omogočali tudi dinamično premikanje kazalca po zaslonu in podobne funkcije z uporabo posebnih krmilnih klicev (Control codes). Takšni zaslonski terminali so se v drugi polovici sedemdesetih zelo uveljavili, obenem pa tudi nov trend interaktivnega dostopa do računalnikov.

Primeri naprav: HP 2640A, Hazeltine 1500, DEC VT-100, DEC VT-220, IBM 3101

Pri nas so se bolj razširili šele konec sedemdesetih, predvsem z domačimi Kopa 1000 (DEC VT-100). Tako kot računalniki so bili tudi zaslonski terminali za domača podjetja in organizacije zelo težko dostopni. V sedemdesetih je bilo pri nas še vedno ceneje in lažje zaposliti dodatno delovno silo za ročno delo, kot pa kupiti terminal in delež v bližnjem centru.

DEC VT-100 predstavlja standard v razredu mikroprocesorskih zaslonskih terminalov. Mikroprocesor Intel 8080 je uporabljal za tolmačenje krmilnih ukazov s katerimi so uporabniki lahko po zaslonu premikali kazalec, osvežili zaslon, spreminjali lastnosti pisave in podobno. Nastavitve terminala so uporabniki lahko po zaslugi vgrajenega pomnilnika prvič spreminjali kar interaktivno prek tipkovnice.

#> Primerek domačega terminala Kopa 1000 (DEC VT-100) razstavljamo tudi v muzeju.

Prve interaktivne povezave

Interaktivno povezavo dveh računalnikov na mednarodni ravni so pri nas prikazali leta 1976 na Fakulteti za elektrotehniko v Ljubljani. Univerzitetni mini računalnik DEC PDP 11/40 je takrat že lahko interaktivno komuniciral z računalnikom DEC System 10 v računalniškem centru v Ženevi. Prikaz so izvedli v okviru priprav za postavitev prav takšnega osrednjega računalnika v okviru Računalniškega centra univerze (RCU).

Prve interaktivne oddaljene povezave so pri nas omogočili v Republiškem računskem centru sredi sedemdesetih z novo različico operacijskega sistema Scope in dodatnimi diskovnimi enotami na računalniku CDC Cyber 72. Še več interaktivnih povezav pa je nato v centru leta 1977 omogočil novi CDC Cyber 172. Zanj so takrat razvili tudi prve storitve za interaktivni dostop pri nas. Interaktivne storitve so se pri nas zaradi visokih stroškov v tem času zelo počasi uveljavljale.

Časovno dodeljevanje

Zaradi potrebe po optimalni izkoriščenosti dragih zmogljivosti velikih računalnikov se je interaktivni sistem obdelave na njih lahko začel šele z uvedbo večuporabniških operacijskih sistemov s časovnim dodeljevanjem (Time sharing). Ti so z zmogljivostmi za dodeljevanja sistemskih sredstev omogočili hkratno interaktivno uporabo velikih osrednjih računalnikov večjemu številu lokalnih in oddaljenih uporabnikov. Omogočili so tudi bolj ekonomično izrabo velikih računalnikov.

Na splošno so uporabniki lahko takšen računalnik uporabljali kot, če bi imeli neposreden dostop do svojega lastnega računalnika. Koncept časovnega dodeljevanja je uporabnikom nudil največje koristi predvsem pri preizkušanju in popravljanju programov. Omogočil je tudi uporabo drugih manj procesno učinkovitih programov, na primer urejevalnikov besedila, računalniških iger in podobno. Medtem ko je računalnik čakal na počasne odzive uporabnika je lahko stregel drugim uporabnikom.

Zahteve časovnega dodeljevanja

Računalnik s časovnim dodeljevanjem je običajno potreboval velik glavni pomnilnik, ter številne in hitre diskovne enote za hranjenje in nemoten dostop do večjih količin podatkov. Potreboval je tudi zmogljivosti za krmiljenje velikega števila drugih perifernih naprav, še posebej različnih modemov za lokalne in oddaljene povezave uporabnikov. Za ta namen so pogosto uporabljali več stranskih namenskih procesorjev.

Veliki računalniki iz družine DEC PDP-10 so bili eni izmed najbolj značilnih in inovativnih računalnikov s časovnim dodeljevanjem. Računalnik, ki so ga kupili na univerzi je uporabljal procesno enoto KL-10, tretjo generacijo družine DEC PDP-10 iz sredine sedemdesetih. Imel je zmogljivost približno 1 MIPS, uporabljal pa je že nekoliko zastarel pomnilnik z magnetnimi jedri, zato je vsaka pomnilniška enota na skoraj dveh kubičnih metrih vsebovala le 256 tisoč 36-bitnih besed pomnilnika, kar je primerljivo z 1,2 MB. 

V Računalniškem centru univerze so namestili tudi več mini računalnikov Delta 340 (DEC PDP-11/34), ki so kot stranski procesorji skrbeli za vse vhodno-izhodne in komunikacijske operacije. Do računalnika so dostopali prek teleprinterskih terminalov DEC LA-36 in zaslonskih terminalov Kopa 1000 (DEC VT-100).

#> Tudi procesno enoto DEC PDP-11/34 hranimo v muzeju.

Interaktiven oddaljen dostop

Pri običajnem dostopu v obliki paketnih obdelav je uporabnik/programer moral čakati, da je računalnik zaključil obdelavo in poslal rezultate, preden je sploh lahko preveril pravilnost programa in popravil morebitne napake. Pri interaktivnem dostopu pa je bilo že mogoče spremljati morebitne napake v izvajanju, preizkušati predvidene popravke oziroma že same programe pred obdelavo in seveda tekoče obojesmerno komunicirati z ustreznimi programi na oddaljenem računalniku. To je zelo olajšalo programiranje.

Na ta način pa so lahko prek terminalov tudi vnašali podatke neposredno v banke podatkov na osrednjem računalniku in obenem preprosto preverjali in popravljali vnešene podatke oziroma dostopali do podatkov. Takšen interaktiven dostop do oddaljenih računalnikov je šele zares pokazal vrednost računalniških omrežij, s tem pa je v sedemdesetih izrazito spodbudil razvoj različnih oblik povezljivosti predvsem v znanstveno-raziskovalnih in univerzitetnih okoljih, kjer so bile potrebe po hkratni uporabi prek lokalnih in oddaljenih povezav največje.

Primeri naprav: IBM 360/67, DEC PDP-6, DEC PDP-10, HP 3000, DEC PDP-11

Na domači Univerzi v Ljubljani so si dolgo prizadevali za lasten osrednji računalnik s časovnim dodeljevanjem. Z zmogljivostmi računalnikov CDC v Republiškem računskem centru niso bili zadovoljni in so si želeli več interaktivnega dostopa in grafičnega dela, zato so se že sredi sedemdesetih odločili za računalnik DEC System 10 iz serije PDP-10. Računalnik so dobili šele leta 1981. Najprej je nakup zaviralo pomanjkanja sredstev nato pa še vztrajno lobiranje in razprtije med Elektrotehno in Iskro. Na univerzi so odločitev sicer večkrat pretehtali, vendar so kljub pritiskom vztrajali pri računalniku DEC. To so nekateri razumeli kot nezaupnico Iskri.

Kljub temu, da so se terminalska omrežja uveljavila pri nas že prej, ta pridobitev univerze za domače računalništvo simbolizira prehod v obdobje interaktivnosti in pravih računalniških omrežij.

.. zbral in sestavil Miha Urh.

Več o tem

Naslednji članek v seriji Računalniška omrežja: Aktivni terminali in porazdeljena obdelava

Prejšnji članek v seriji Računalniška omrežja: Pasivni terminali in oddaljena obdelava

Prejšnji članek v seriji Prvi računalniki: Računalnik CDC Cyber 72

Naslednji članek v seriji Prvi računalniki: Računalniki IBM/370

Nekaj virov

DECscope VT52 Users’ Manual (BITSAVERS) | DEC VT-100 User guide (BITSAVERS) | HP 2647A Reference Manual (BITSAVERS) | DEC VT-101 User guide (BITSAVERS) | Brošura Hazeltine 2000 (BITSAVERS) | Hazeltine 2000 Operating Manual (BITSAVERS) | Hazeltine 1500 Reference Guide (BITSAVERS) | Brošura Datapoint 3300 (BITSAVERS) | Datapoint 3300 Instructions (BITSAVERS) | DEC PDP-10 Timesharing Handbook (BITSAVERS) | DEC PDP-10 Reference Handbook (BITSAVERS)