DECtape , первоначально называвшийся Microtape , — это носитель данных на магнитной ленте , используемый во многих компьютерах Digital Equipment Corporation , включая PDP-6 , PDP-8 , LINC-8 , PDP-9 , PDP-10 , PDP-11 , PDP-12 и PDP-15 . В 32-битных системах DEC поддержка VAX/VMS для него была реализована, но не стала официальной частью линейки продуктов.
DECtapes [1] имеют ширину 3 ⁄ 4 дюйма (19 мм) и форматируются в блоки данных, каждый из которых может быть прочитан или записан по отдельности. Каждая лента хранит 184K 12-битных слов PDP-8 или 144K 18-битных слов. Размер блока составляет 128 12-битных слов (для 12-битных машин) или 256 18-битных слов для других машин (16, 18, 32 или 36-битных систем). [2]
С точки зрения программирования, [1] : стр.505 [3] поскольку система ориентирована на блоки и допускает случайный поиск, DECtape ведет себя как очень медленный дисковод. [4]
DECtape берет свое начало в ленточной системе LINCtape , [1] : 215 , которая была первоначально разработана Уэсли Кларком в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института как неотъемлемая часть компьютера LINC . Существуют простые инструкции LINC для чтения и записи блоков ленты с использованием одной машинной инструкции. [5] Конструкция LINC, включая LINCtape, была размещена в открытом доступе, поскольку ее разработка финансировалась правительством. Накопители LINCtape производились несколькими компаниями, включая Digital.
В свою очередь, происхождение LINCtape можно найти в системе магнитной ленты для исторического компьютера Lincoln Laboratory TX-2 , разработанной Ричардом Л. Бестом и TC Stockebrand. Система лент TX-2 является прямым предком LINCtape, включая использование двух избыточных наборов из пяти дорожек и прямого привода ленточного транспорта, но она использует физически несовместимый формат ленты (лента ½ дюйма на 10-дюймовых катушках, тогда как лента LINC и DECtape использовали ленту ¾ дюйма на 4-дюймовых катушках). [6] [7]
Digital изначально представила Type 550 Microtape Control и Type 555 Dual Microtape Transport в качестве периферийных устройств для компьютеров PDP-1 и PDP-4 , оба 18-битных машин. DEC объявила о доступности этих периферийных устройств в марте и мае 1963 года, и к ноябрю уже велось планирование предложения продукта для 12-битных PDP-5 и 36-битных PDP-6 , хотя это подразумевало изменение формата записи. [8] [9] Первоначальные спецификации для контроллера Type 550 описывают значительный прогресс по сравнению с LINCtape, возможность чтения и записи в любом направлении. [10] К концу 1964 года транспорт Type 555 продавался как транспорт DECtape. [11]
Транспортировка ленты, используемая в LINC, по сути, та же, что и транспортировка Type 555, с теми же интерфейсными сигналами и тем же физическим носителем ленты. Однако контроллеры LINC и DEC несовместимы, а позиции подающих и приемных катушек были поменяны местами в форматах ленты LINC и DEC. Хотя LINCtape поддерживает высокоскоростной двунаправленный поиск блоков, он поддерживает только операции чтения и записи фактических данных в прямом направлении. DECtape использует существенно иной формат дорожки меток, чтобы обеспечить возможность операций чтения и записи в любом направлении, хотя не все контроллеры DECtape поддерживают обратное чтение. DEC подала заявку на патент на улучшенные функции, включенные в DECtape, в конце 1964 года. [12] Изобретатель, указанный в этом патенте, Томас Штокебранд, также является автором статьи о ленточной системе TX-2, из которой была получена лента LINC. [6]
В конце концов, контроллер ленты TC12-F на PDP-12 поддерживал как LINCtape, так и DECtape на одном и том же транспорте. Как и более ранний LINC-8 , PDP-12 представляет собой PDP-8, дополненный аппаратной поддержкой набора инструкций LINC и сопутствующей лабораторной периферии.
DECtape был разработан как достаточно надежный и долговечный, чтобы использоваться в качестве основного носителя для операционной системы (ОС) компьютера. Возможно, хотя и медленно, использовать накопитель DECtape для запуска небольшой ОС, такой как OS/8 или OS/12. Система будет настроена на размещение временных файлов подкачки на втором накопителе DECtape, чтобы не замедлять доступ к основному диску, содержащему системные программы.
После своего появления DECtape считался серьезным улучшением по сравнению с загруженными вручную бумажными лентами, которые не могли использоваться для поддержки файлов подкачки, необходимых для практического разделения времени . Ранние жесткие диски и барабанные приводы были очень дорогими, ограниченными по емкости и, как известно, ненадежными, поэтому DECtape стал прорывом в поддержке первых систем разделения времени на компьютерах DEC. Легендарный PDP-1 в Массачусетском технологическом институте , где развивалась ранняя культура компьютерных хакеров , использовал несколько приводов DECtape для поддержки примитивного сообщества по обмену программным обеспечением. Система жесткого диска (когда она работала) считалась «временным» устройством хранения файлов, используемым для скорости, и не могла быть доверена для хранения файлов для долгосрочного хранения. Пользователи компьютеров хранили свои личные рабочие файлы на DECtape, а также программное обеспечение для обмена с другими.
Конструкция DECtape и его контроллеров существенно отличается от любого другого типа ленточного накопителя или контроллера того времени. Лента имеет ширину 0,75 дюйма (19 мм), вмещает 6 дорожек данных, 2 дорожки меток и 2 дорожки тактовых импульсов, при этом данные записываются примерно со скоростью 350 бит на дюйм (138 бит на см). Каждая дорожка сопряжена с несмежной дорожкой для избыточности путем параллельного подключения головок ленты; в результате электроника имеет дело только с 5 дорожками: дорожкой тактовых импульсов, дорожкой меток и 3 дорожками данных. Использовалось манчестерское кодирование (PE) . Дорожки тактовых импульсов и меток записываются только один раз, когда лента форматируется; после этого они доступны только для чтения. [13] Это означало, что «выпадение» на одном канале может быть допустимо; даже отверстие, пробитое в ленте дыроколом 0,25 дюйма (6,4 мм), не приведет к сбою чтения. [14]
Еще одной причиной необычайно высокой надежности DECtape является использование ламинированной ленты: магнитный оксид зажат между двумя слоями майлара , а не находится на поверхности, как это было принято в других типах магнитных лент. Это позволяет ленте выдерживать многие тысячи проходов по головкам ленты без износа оксидного слоя, что в противном случае произошло бы при интенсивном использовании файла подкачки в системах с разделением времени.
Фундаментальная прочность и надежность DECtape были подчеркнуты, когда в начале 1970-х годов была изменена конструкция втулок для крепления катушек с лентой. Первоначальная обработанная металлическая втулка с удерживающей пружиной была заменена более дешевой цельной пластиковой втулкой с 6 гибкими рычагами в форме «морской звезды» или «цветка». Когда бракованная партия этих новых втулок была отправлена на новые приводы DECtape, эти втулки со временем ослабевали. В результате катушки DECtape сваливались с приводов, обычно при вращении на полной скорости, как при сквозном поиске. Катушка с лентой падала на пол и катилась по прямой или по кругу, часто разматывая и запутывая ленту по мере ее движения. Несмотря на это ужасающее зрелище, отчаявшиеся пользователи осторожно распутывали эту ленту и с трудом наматывали ее обратно на катушку с лентой, затем снова устанавливали ее на втулку, используя бумажную прокладку, чтобы удерживать катушку более плотно. Данные на искореженной DECtape часто можно было полностью восстановить и скопировать на другую ленту, при условии, что оригинальная лента была только несколько раз смята, а не растянута или сломана. DEC быстро выпустила приказ о внесении изменений в конструкцию (ECO) для замены неисправных концентраторов, чтобы решить проблему. [15]
В конце концов, интенсивно используемая или неправильно используемая DECtape начинает становиться ненадежной. Операционная система обычно запрограммирована на повторные попытки неудачной операции чтения, которая часто оказывается успешной после нескольких попыток. Опытные пользователи DECtape научились замечать характерное движение "чистки обуви" неисправной DECtape, когда ее многократно пропускают вперед и назад по головкам ленты, и изымали ленту из дальнейшего использования.
Компания Computer Operations Inc (COI) из Белтсвилля, штат Мэриленд, предложила клон DECtape в 1970-х годах. Первоначально COI предлагала ленточные накопители LINC для компьютеров, производимых Data General , Hewlett-Packard и Varian , лишь вскользь упоминая его сходство с DECtape. [16] [17] Хотя DECtape и лента LINC физически взаимозаменяемы, формат данных COI, первоначально использовавшийся для 16-битных мини-компьютеров, отличался как от формата, используемого LINC, так и от формата, используемого в DECtape. [18] Когда в 1974 году COI предложила LINC Tape II с поддержкой DEC PDP-8 , PDP-11 , Data General Nova , Interdata 7/32 , HP 2100 , Honeywell 316 и нескольких других компьютеров, цена привода составляла 1995 долларов, и он явно рекламировался как совместимый с DECtape. [19] [20] [21]
В 1974 году DEC обвинила COI в нарушении патентных прав. COI, в свою очередь, подала иск, утверждая, что патент DEC был недействительным по нескольким основаниям, включая утверждения о том, что DEC продавала оборудование на основе DECtape более года до подачи заявки на патент, что они не раскрыли должным образом предшествующий уровень техники и что ключевые требования патента DEC были в открытом доступе. Патентное и товарное бюро США признало патент DEC недействительным в 1978 году . [12] [22] Судебное разбирательство продолжалось до 1980-х годов. [23] [24]
DECtape II был представлен около 1978 года и имеет похожую блочную структуру, но использует гораздо меньшую ленту 0,150 дюйма (3,8 мм) [25] (такая же ширина, как у аудио компакт-кассеты ). Лента упакована в специальный предварительно отформатированный миниатюрный картридж DC150 , состоящий из прозрачной пластиковой крышки, установленной на текстурированной алюминиевой пластине. Размеры картриджа составляют 2+3 ⁄ 8 на 3+3 ⁄ 16 на 1 ⁄ 2 дюйма (60 мм × 81 мм × 13 мм). Накопитель TU58 DECtape II имеет последовательный интерфейс RS-232 , что позволяет использовать его с обычными последовательными портами, которые очень распространены на современных процессорах Digital.
Из-за своей низкой стоимости TU58 был установлен на нескольких различных системах (включая VT103 , PDP-11/24 и /44 и VAX-11/730 и /750) как стандартное устройство DEC для распространения программного обеспечения, а также для загрузки диагностических программ и микрокода . Первая версия TU58 налагала очень жесткие временные ограничения на небуферизованные UART, которые тогда использовались Digital, но более поздняя версия прошивки облегчила проблемы управления потоком. Однопользовательская операционная система RT11 может быть загружена с TU58, но относительно медленное время доступа к ленточному накопителю делает использование системы сложным для нетерпеливого пользователя.
Как и его предшественник DECtape, и как более быстрые дискеты RX01, используемые в VAX-11/780 , картридж DECtape II имеет емкость около 256 килобайт. В отличие от оригинального носителя DECtape, картриджи DECtape II не могут быть отформатированы на ленточных транспортерах, продаваемых конечным пользователям, и должны быть приобретены в заводском предварительно отформатированном состоянии.
TU58 также используется с другими компьютерами, такими как система машинного зрения Automatix Autovision и контроллер робота AI32. Программное обеспечение драйвера TU58 доступно для современных ПК под управлением DOS . [26]
Ранние TU58 страдали от некоторых проблем с надежностью и взаимозаменяемостью данных, которые в конечном итоге были решены. Однако быстрое развитие технологии недорогих дискет , имевших неотъемлемое преимущество в скорости, вскоре обошло DECtape II и сделало его устаревшим.
