Siemens 4004 számítógépcsalád

Különböző vállalati és műszaki-tudományos feladatok megoldása

Terminálhálózat működtetése

SZKI

Felépítés

Központi egység

Szószervezésű gép: 32 bpW

• vezérmű:
  • 16 általános (32 bites) regiszter
  • 32 bites utasításszámláló regiszter
• főtár:
  • 45: 256  KB ferritgyűrűs RAM
  • 151: 512 KB – 1 MB DRAM
• számolómű: n.a.
•  csatorna:
  • szelektorcsatorna a gyors eszközökhöz
  • multiplexer csatorna a lassú eszközökhöz

Periféria

• háttértárak:
  • 8 db 7,25 MB-os mágneslemez (cserélhető)
  • merevlemez (HDD) 1,6 MB
  • mágnesszalagos egységek
• külső (periférikus) eszközök:
  • vezérlő konzol
  • Hollerith lyukkártya olvasó és -lyukasztó
  • lyukszalag olvasók és -lyukasztók
  • betűláncos sornyomtató (132 chpl)
  • 151: legfeljebb 40 felhasználói terminál, mindegyikhez
    • alfanumerikus (CRT) monitor
    • billentyűzet

Működés

Műveleti sebesség: 30 kips

A BS1000 operációs rendszerben csak kötegelt (batch) üzemmód volt, a forrásprogramot lyukkártyán kellett leadni, és az operátorok futtatták, majd visszaadták a programozónak a kinyomtatott eredményeket, illetve a hibalistát.

A gép a lefordított bináris programokat mágneslemezen tárolta, majd futtathatóvá összefűzve futtatta. A fűzés overlay technikával történt,  amikor is a részekre bontott programból egyidejűleg csak az aktuális programrész volt a főtárban, befejeződése után pedig a helyére került a következő aktuálissá váló programrész.

A BS2000 operációs rendszer időosztásos rendszerben működött: a terminálok használóinak saját jelszavukkal kellett bejelentkezniük, ezt követően saját “időszeletet” kaptak, és a rendszer mérte a gépidő-felhasználásukat. Saját időszeletében minden felhasználó önállóan, a többitől függetlenül használhatta a rendszer erőforrásait, átlagosan 2-5 s válaszidővel;  munkáját pedig az előzetes igénye szerint részére kiadott háttértár-területre menthette.

Hozzáférés a mágneslemezekhez:

• soros SAM (Sequential Acces Method)
• közvetlen PAM (Page Access Method)
• indexelt  ISAM (Inex Sequential Access method)

Hozzáférés a mágnesszalagokhoz:

• szalag elejétől folyamatosan (felülírás)
• utolsó rekord után folyamatosan  (hozzáírás)

A gép kiemelkedően magas, 95-97%-os átlagos hibamentes üzemidővel működött (MTBF > 15,2 óra, napi két műszakos üzemre vetítve).

Programkészlet

• operációs rendszer:
  • 45: PBS 14, majd BS1000  lapozásos rendszer, batch üzemmód
  • 151: BS2000 időosztásos rendszer,  interaktív üzemmód virtuális gépeken, legfeljebb 40 felhasználói terminál kezelése

• fordítóprogramok:
  • Fortran IV (általános programozási feladatokra)
  • Cobol (adatfeldolgozásra, jó mágnesszalag-kezeléssel)
  • PL1 (Programming Language 1)
  • RPG (Report Program Generator)
  • Algol
  • Siemens assembler (idő-kritikus feladatokhoz)
• kiszolgáló programok:
  • adatbázis-kezelők:
    • Golem (szöveges állományokhoz)
    • Sesam (relációs adatbázisokhoz)
    • UDS (Codasyl elvű állományokhoz)
  • Sort (mágnesszalagon tárolt adatok rendezésére)
  • Siesta, Metaplan (statisztikai elemző programok)
  • segéd-, teszt- és konvertáló programok az üzemeltetés és a karbantartás segítésére
  • 151: Transdata táv-adatátviteli rendszer

Történeti érdekességek

A gép utasításkészlete alapvetően megegyezett a későbbi IBM 360 család utasításkészletével. A hasonlóság nem volt véletlen: mind az IBM,  mind a Siemens cég fejlesztései az RCA Co. (Radio Corporation of America, USA) céggel kötött licenc-megállapodásokra vezethetők vissza. Az RCA később kiszállt a számítástechnikából, az IBM és a Siemens azonban sikerre vitte.  A 4004-es gépcsalád modelljei (16, 26, 35, 45, 55, 151) a Siemens cég Európa-hírű számítógépei lettek.

Az SZKI-ban kiépített konfiguráció volt az országban az első,  amelyen — a Transdata  rendszer telepítése után —, a BS2000 operációs rendszer alatt nagy megbízhatósággal működött a  valósidejű terminálhálózat: napi két műszakban (5 nap; napi 16  óra ), átlagosan 2-5 s válaszidővel. Az embargó-okozta korlátozott főtár és lemezkapacitás miatt azonban sok felhasználó egyidejű kiszolgálása esetén a válaszidők jelentésen megnőhettek, ha egyidejűleg nagy főtárigényű programok (pl. mátrix-invertálás, nagy adatállományok rendezése) futottak.

Rossz nyelvek szerint egy tehetséges munkatárs írt egy jó sakkozó programot, amelyet az unatkozó operátorok  néha — bár elvileg tilos volt — főmunkaidőben is elindítottak; ilyenkor 25-30 s-ra is megnőttek a válaszidők.

“Amikor üzembe állt, az ország legnagyobb számítógépe volt. Dagadt is a büszkeségtől a tulajdonos keble, pedig a BS1000 operációs rendszerben csak kötegelt működésmód létezett, ami ritkán csalt ki örömkönnyeket a rabszolgasorban tartott programozók szeméből. Pedig ma már elképzelhetetlen öröm volt, amikor sikerült újra összerendezni a programot tartalmazó szétcsúszott lyukkártya-csomagot, vagy amikor másnap visszaérkezett a futtatásra leadott csomag azzal, hogy a 137. kártya szintaktikusan hibás, vagy amikor a javítás után újra leadott csomag futtatása „indexhatár túllépés” hibaüzenettel zárult.

Ehhez képest paradicsomi állapotok alakultak ki, amikor végre elindult a BS2000 operációs rendszer, amely – virtuális tárkezelésen alapuló időosztásos üzemmódban – több programot tudott kvázi-egyidejűleg futtatni. Így – a folyamatosan kiépülő helyi hálózaton keresztül – a terminálok előtt ülő programozók számára lehetővé vált az interaktív programfejlesztés és adatbázis-kezelés, valamint a közvetlen adatbevitel távoli terminálokról is; először bérelt, majd adatkapcsolt (közvetlen) telefonvonalakon keresztül.

Persze nincsen öröm üröm nélkül: a programozók vérszemet kaptak,  egyre nagyobb programjaik megírásához, belövéséhez és futtatásához egyre inkább kielégíthetetlen mennyiségű gépidőt követeltek. Ám a gép erőforrásai végesnek bizonyultak, szemben a programozók idejével, amit az egyre hosszabb válaszidők alatt különféle hasznos elfoglaltságokra – például az üzemeltetők bosszantására – tudtak felhasználni. Mígnem megszületett a döntés: bővíteni kell a gépkapacitást. De ez már másik történet.”

(Németi Tibor számítóközpontvezető-helyettes visszaemlékezése)

Források

A gép felépítését, működését és használatát részletesen az egykori programozók visszaemlékezései alapján összeállított Siemens 4004/45 dokumentum tartalmazza.