🧒🏻 📈 💚 コンピューターの履歴：Xerox Alto-パーソナルコンピューター 👏🏿 🤹🏾 ☑️

Byte 1981. Xerox Alto.

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

Byte Magazineの表紙、1981年9月

Xerox Altoについて書かれた興味深い記事がたくさんあります。しかし、今日の資料は特に興味深いものです。1981年にByteマガジンのジャーナリストが実際に書いたこの記事は、アルトの関連性の高い年に、同時代の人たちの目を通して見る機会を与えてくれます。

資料はいくつかのマイナーな略語で公開されています。最後に、Altoエミュレーターへのリンクと、雑誌に掲載されているものよりも優れたイラストを提供します。

今日では、珍しいコンピュータ愛好家や専門家が現代の機械を見て、質問をしていません：次に何が起こるのでしょうか？

アルト：パソコン

1972年、ゼロックス社は科学研究用のパソコンを発売することを決定しました。その結果、Altoが作成され、その上でEd McCraith、Chuck Tucker、Butler Lampson、Bob Sproull、Dave Boggsが働きました。彼らの仕事は、通常のオフィスに問題なく収まるコンパクトなデバイスを作ることでした。同時に、オペレーティングシステムとグラフィックディスプレイの高品質で信頼性の高い操作を保証するのに十分強力でなければなりません。開発者の目標は、すべてのニーズをカバーする独自のコンピューティングマシンと、情報を迅速に交換するための通信デバイスを各ユーザーに装備することでした。

1978年に、ゼロックスは50台のアルトコンピュータをスタンフォード大学とMIT大学に寄付しました。これらのマシンは科学者のワークフローに瞬時に溶け込み、すぐに他のすべてのPCの標準となりました。

科学界以外の誰もがアルトを購入することができるのか疑問です。これらのコンピューターは一般消費者向けではなく、Xeroxの社内調査用であるため、大量に販売されることはありません。しかし、明日の多くのPCがAltoの作成および使用の過程で得られた知識と経験を使用して設計されるという理由だけでさえ、それらについて話す価値があります。

写真1：2つのゼロックスアルト。各Altoプロセッサーは、2つの3MBハードドライブの真下にラックマウントされています。コンピュータのビデオディスプレイは、標準のテレビ画面とは異なり、紙のように垂直に引き伸ばされていることに注意してください。

装置

Altoは、グラフィックディスプレイ、キーボード、グラフィックマウス、およびディスクドライブとプロセッサを含むボックスの4つの主要部分で構成されています。各アルトは、エレガントなクリーム色のエンボス加工されたメタルケースに収納されています。これは、すでに32,000ドルの値札を示しています。床のシステムユニットを除いて、コンピューターはデスクトップに配置されます。

グラフィックディスプレイ

グラフィックディスプレイは、Altoの最も印象的なコンポーネントです。テレビ画面が90度回転したように見えます。ラスター表示。物理的な寸法は、水平8インチ、垂直10インチです。白黒の画面では、垂直808ピクセル、水平606ピクセルで操作できます。最終的な解像度は約80 dpiです。

画像は、ビットごとのラスタースキャンによって出力されます。これは、ディスプレイの各ポイントがメモリの特定のビットに対応することを意味します。

テキストの表示に関しては、画面は最大90行の60文字まで収容できます（ほとんどのビデオ端末のように、各文字が7x9ピクセルであると想定しています）。 Altoにはハードウェアキャラクタージェネレーターがありません。文字セットはユーザーが作成して表示できます。フォントの混在も許可されているため、サイズや形状の異なるテキストを同時に画面に表示できます。

写真2：キーボードをテストするためのプログラム。 Altoキーボードの各キーには独自の信号線があるため、一度に複数のキーを押すことができます。上の画像では、押されたボタンは黒でマークされています。キーボードの上の小さな四角はマウスを表しています。ご覧のとおり、そのボタンの1つが押されています。

画面のピクセルはメモリの1ビットのみに対応するため、コンピューターは色と輝度のグラデーションをサポートしていません。ただし、高いピクセル密度とこれらのさまざまな組み合わせにより、グレーの色合いの印象を与える「テクスチャ」が作成されます。新聞の写真も同じように印刷されます。

キーボード

写真3：ピンボールゲーム。フリッパーは2つのShiftキーで制御されます。Altoポートをスピーカーに接続して、ゲームサウンドを再生できます。

詳細については触れませんが、Altoキーボードは、いくつかの特殊キーを除いて、通常のタイプライターとまったく同じです。印刷にとても便利で、いつでも取り外し可能です。さらに、各キーには、キーボードインターフェイスと一致する独自の信号線があります。これにより、プログラムは、ユーザーが1つ以上のキーを押し続ける、いわゆる「コードコマンド」を最大限に活用できます。たとえば、「コード」Shift + Control + E Altoは、A + B + Cと同じくらい簡単に認識します。もう1つのプラスは、キーを押す時間を決定する機能です。たとえば、「ピンボール」は、ユーザーがボタンを押し続ける時間によって打撃の力を決定します。もちろん、より保守的な方法でキーボードを使用できる他のソフトウェアもあります。

グラフィックマウス

写真4：マウス入力デバイス。オペレーターはマウスを使用して、画面上のカーソルの位置を制御します。それは自身の位置の変化を検出し、オペレーターはそれを柔らかいプラスチックのマットの上に「転がし」ます。

マウスは、上端に3つのボタンがある小さなボックスです。それは細い柔軟なワイヤーを使用してアルトキーボードに接続します。ボタンはすべて黒ですが、「赤」、「黄色」、「緑」と呼ばれます。マウスはユーザーの右手に置かれ、ボールを回転させる柔らかいプラスチックマットの上を転がります。

マウスの位置の変化は、これらのボールの1つの状態によって追跡され、コンピューターに送信されます。カーソルがディスプレイ上でそれに応じて移動します。テーブル上でのマウスの物理的な位置は重要ではありません。これは、その動きの事実のみが追跡されるためです。マウスのグラフィカルインターフェイスは、ビットパッド、ジョイスティック、トラックボールよりもはるかに便利です。多くのAltoプログラムは、キーボード入力なしで、マウスでのみ操作できます。

システムユニット

Altoプロセッサとディスクストレージは、腰の高さが小さいラックキャビネットに収納されています。各Altoには3 MBのディスクドライブが付属しています。ハードドライブは、その形状とサイズが理由でピザボックスと比較されることがよくあります。

Altoの「頭脳」は16ビットのカスタムプロセッサです。それは多くの中小サイズのTTL IC（トランジスタロジック集積回路）で構成されています。プロセッサは、毎秒約40万の命令を実行できます。各Altoには、画面領域を含む64千個の16ビットワードのアドレス空間があります。「バンク選択」と呼ばれるテクノロジーを使用すると、256千ワードに拡張されます。メモリが増加したコンピュータは、ワイドボディアルトとして知られています。

Altoの「魔法」のほとんどは、マイクロコードレベルで発生します。Altoは最大16個のタスクを同時に実行でき、スケジューリングとI / Oはマイクロコードで行われます。ただし、ユーザーは1つのタスクしか管理できません。最も優先順位が低く、ディスプレイ、ディスク、キーボード、マウス、イーサネット接続を制御するプログラムなど、必要に応じて他のプロセスにリソースを「与える」必要があります。ユーザーはマイクロコードに直接アクセスでき、必要に応じて、自分のニーズに応じてマイクロコードを書き換えることができます。

アルト広告、1979

ソフトウェア

Altoは、最も一般的なハードウェアタスク（キャラクター生成など）の多くにソフトウェアを使用しています。その結果、非常に煩雑ですが柔軟なアーキテクチャが実現します。

各アルトには、ローカルネットワークからアルトを「ロード」するのに十分なソフトウェアコンテンツが含まれている読み取り専用メモリ（ROM）が用意されています。これにより、システムプログラムが機能していない場合でも、ユーザーは常に「安全に」イーサネット経由で起動することができます。 Altoのソフトウェアはすべてネットワーク経由で入手できます。

Alto Operation Systemは、コンピューター管理のための基本的なツールセットを提供するプログラムです。 Cに非常によく似た言語であるBCPLで書かれています。ほとんどのプログラムはAlto OSから直接実行されます。 Altoのアドレス空間は小さいため、「Junta」と呼ばれる特別な手法により、BCPLプログラムは実行時に不要なAlto OSパーティションを取り除くことができます。これらのフラグメントが後で必要になった場合は、「Counterjunta」を実行して復元できます。

写真5：アルトでのエグゼクティブプログラムのデモンストレーション。

オペレーティングシステム上で実行されるBCPLプログラムの1つは、Alto Executiveと呼ばれます。ユーザーと直接通信し、ファイルの操作や他のプログラムの起動を可能にします。 Executiveの興味深い機能は、ファイル名を完成させる機能です。

ファイル名の先頭とエスケープコードのみを入力すると、Executiveが自分で追加できます。プログラマはファイルにわかりやすい名前を付けることができますが（たとえば、GatewayInformation.press）、アクセスするたびに長い名前を入力することはできません。実行プログラムは、ファイルを一意に識別するのに十分な文字数を受け取るとすぐにファイルを認識します。エスケープコードの代わりに疑問符を入力すると、入力したテキストと一致するすべてのファイル名がExecutiveから取得されます。

Altoには、非常に柔軟で信頼性の高いファイルシステムがあります。名前を6〜8文字と3文字の拡張子に制限する多くのファイルシステム（Digital ResearchのCP / MやRadio ShackのTRSDOSなど）とは異なり、Altoのファイルシステムでは最大31文字のファイル名を使用できます。ファイル名を入力すると、大文字と小文字を含めて、印刷されたとおりに保存されます。ファイル名は非常に長くなる可能性があるため、これによりプログラマは大文字と小文字を使用して読みやすくすることができます。そうですね、LongFileName.BigExtensionは、LONGFILENAME.BIGEXTENSIONよりもはるかに優れています。ユーザーがコンピューターにファイルを要求すると、大文字と小文字は無視されます。前の例の2つの名前のいずれか、およびlongfilename.bigextensionが有効です。

Altoのファイルはページに分かれています。それぞれに、ページを説明する小さな見出しが含まれ、それが属するファイルを識別し、同じファイルの次のページと前のページを含むディスクの場所も示します。これにより、ファイルシステムは実質的に破壊されなくなります。そして、スカベンジャーと呼ばれるプログラムは、破損したファイルシステムを自動的に修復することができます。

写真5b：NetExecutive（Executiveに似ていますが、Ethernet経由のデータが可能です）

もちろん、Altoは孤立して存在しません。イーサネットを使用するにはソフトウェアが必要です。このソフトウェアの一部は、NetExecutive（写真5bを参照）およびFTP（ファイル転送プログラム）の形式で表示されます。 NetExecはAlto Executiveによく似たプログラムですが、ハードドライブからではなく、ネットワーク経由でソフトウェアをダウンロードします。使用頻度の低いプログラムや大きなプログラムをローカルに保存する必要はありません。必要な場合にのみ、ネットワーク経由でダウンロードできます（約800,000ビット/秒）。 FTPはほとんど同じタスクを実行しますが、はるかに柔軟です。

写真5c：Bravoで編集されたMesaプログラム。リストは異なるフォントを使用していることに注意してください。

ほとんどのAltoソフトウェアはBCPLで作成されていますが、最近、新しい開発ツールMesaが登場しました。これはPascalのようなプログラミング言語です。いくつかのマイクロコードの違いにより、BCPLと互換性がありません。MesaがAltoの後継者にとって主要なプログラミング言語になると思われます。

BCPLとMesaはAltoシステム言語であり、主要なユーティリティと多くのアプリケーションプログラムがそれらで記述されています。ただし、Altoで利用可能な他のものがあります。研究ソフトウェアの多くはSmallTalkで作成されています。非常に強力で、プログラミング言語を簡単に習得できます。さらに、コンピューターは、AI研究コミュニティで人気のLISPをサポートしています。

画面を使う

写真5d：Neptuneディレクトリエディターのディレクトリビュー。マークされたファイル名は、以降の操作（印刷または削除）のために選択されます。カーソルは円形の十字のように見えます。

Altoには優れたグラフィック機能があります。画面はウィンドウに分割できます。多くのAltoプログラムは、マウスとこれらのウィンドウでのみ制御されます。たとえば、Neptuneはローカルディスクの内容を操作するために使用されます。マウスでファイルをクリックしてから、画面上の[削除]ボタンを押すと、ファイルを削除できます。カーソルが新しいウィンドウに移動するとすぐに、その形状を変更できます。あるウィンドウでは「矢印」のように見え、別のウィンドウでは「ブラシ」のように見えます。

写真5e：ブラボーはさまざまなフォントを使用できます（アルトにはゴシックからエルフのルーンまで数百のフォントがあります。ディスプレイの中央の段落はギリシャ語です）。

Altoはオフィスオートメーションの研究に広く使用されているため、優れたテキストエディタが必要です。 Bravoはテキストエディターおよびフォーマッターです。画面エディタの伝統では、ユーザーファイルの現在の状態は常に画面に表示されます。ブラボーはキーボードとマウスのコマンドで制御されます。ユーザーは一度に複数のファイルをウィンドウで開くことができます。テキストは、マウスカーソルとキーボードコマンドを使用して追加および削除されます。ブラボーは多くの異なるフォントをサポートしており、ユーザーはそれらを簡単に切り替えることができます。さらに、ブラボーはドキュメントに加えられた変更を記憶し、ユーザーがそれらを元に戻すことができるようにします。

テキスト編集機能に加えて、ユーザーはイラストが必要になる場合があります。これには特別なプログラム、Drawがあります。

Drawはインタラクティブな描画プログラムです。線、曲線、テキストから「組み立てられた」画像を作成および編集するためのさまざまなツールがあります。 Drawは、画面を複数のウィンドウに分割します（下の写真6を参照）。画面の左側には、コマンドメニューとさまざまなブラシがあります。上部は通知領域とテキストコマンド入力です。画面の中央が作業領域です。曲線は、手動で描画するか、いくつかの点をマークして、Drawに数学的に線を完成させることで描画できます。形状が準備できたら、ブラシを使用して作業できます。それは芸術家や書家の作品に似ています。ユーザーには自己表現の余地があります。マウスとキーボードを使用して、オブジェクトを複製、回転、ストレッチ、または圧縮できます。

写真6a。Drawプログラムの使用：ポイントはカーソルで配置され、曲線と線はプログラムによって描画されます。

写真6b。Drawプログラムを使用します。線はさまざまな「ブラシ」で「ペイント」できます（カーソルは小さなブラシに変わりました）。

写真6c：Drawプログラムを使用すると、シザーカーソルを使用して点線が作成されます。

写真6d。描画の使用：画像を数学的に操作できます。オリジナルのコピーを反転、傾斜、または引き伸ばして、新しい形状を作成できます。

ネット

各Altoには、ネットワーク上で一意に識別するイーサネットアドレスが割り当てられています。 50＃100などの標準アドレスは、ほとんどの人に何も伝えません。したがって、各アルトには独自の覚えやすい名前が割り当てられます。たとえば、スタンフォードのアルトコンピュータは、カリフォルニアの川や山にちなんで名付けられました。 CMUのアルトは宝石にちなんで名付けられ、ゼロックスのアルト自体は著名な人々にちなんで名付けられました。その結果、サイプレス、ターコイズ、マキャベリなどの興味深い名前が付けられます。従来の50＃100よりも覚えやすいです。

Altoネットワークは、すべてがパソコンに関するものではありません。サーバーなどの他のタイプのデバイスも、イーサネットネットワークに接続できます。

サーバーは、「ユーザーのいない」アルトコンピュータであり、独自の狭いタスクを持っています。たとえば、サーバーがプリンターに接続されていて、ファイルの印刷が適切なメッセージをプリントサーバーに送信することで構成されているとします。別の一般的なタイプのサーバーはファイルサーバーです。これらのマシンは非常に大容量のディスクをサポートしており、通常のマシンに保存するには大きすぎたり、使用頻度が低すぎるプログラムやファイルのリポジトリです。スタンフォードファイルサーバーはラッセンと呼ばれます。

工場から空のドライブを備えた完全にクリーンなAltoを同軸ケーブルでネットワークに接続でき、数分でソフトウェア一式を取得できます。 Altoを切断し、別のポートに移動して、再接続することもできます。これは、ネットワークのパフォーマンスやコンピュータ自体には影響しません。

写真7：Trekマルチプレイヤープログラム。このゲームは完全にマウス制御です。画面の下部には短距離レーダーがあります。高い-より強力なレーダー、ナビゲーション、武器制御ウィンドウ。

イーサネット機能を使用するプログラムがいくつかあります。それらの中で最も興味深いのはゲームです。トレックは、主にマウスで制御されるマルチプレイヤースペースゲームです（写真7を参照）。

Mazewarは別のマルチプレイヤー迷路ゲームです（写真8を参照）。これらのゲームのユニークな機能は、他のプレイヤーに影響を与えることなく、複数のユーザーが自由にゲームに参加したり、ゲームから離脱したりできることです。すべてのAltosが同時に同じパケット（イーサネットの情報ブロック）をリッスンできるため、ゲームプログラムは1台の調整マシンではなく、すべての参加マシンで個別に実行されます。

写真8：マルチプレイヤーMazewar。ネットワーク上のAltoはいつでも参加またはログアウトできます。

未来への展望

Altoはスタンドアロンで使用することもできますが、最も効率的な構成は、Ethernetで接続されたAltoのグループです。イーサネットはローカルエリアネットワークであるため、ローカルエリアネットワークが他のイーサネットネットワークまたは他のタイプのパケットネットワークと通信できるようにする特別なデバイスであるゲートウェイが開発されました。現在、多くの企業が、ケーブルテレビ回線を介してパケットを送信できるネットワークスキームを開発しています。これらのケーブルは現在、多くの家庭やオフィスに設置されているため、電気グリッドに似た「情報グリッド」を備えた未来の都市を想像するのは簡単です。電子メールシステム（今日のアルトはローレルプロトタイプを使用しています）と組み合わせると、可能性は驚異的です。

アルトは数年前から存在しています。しかし、研究は止まらず、古い技術は次第にほこりで覆われています。新製品は、Altoの構築と運用で得られた貴重な経験に基づいて構築されます。

近い将来、パーソナルコンピュータの品質が大幅に向上し、それらを接続する新しい方法の出現が予想されます。

しかし、疑いの余地はありません。アルトは、プログラマー、秘書、ビジネスマンのニーズを満たす最初のパーソナルコンピューターの1つです。

あとがき

合計で、数千台のアルトコンピュータが製造されました。これらは、Xerox自体の内部でも、いくつかの主要な大学でも使用されていました。コンピュータは決して大衆市場に行きませんでした。現在、革新の程度を過大評価することは困難です。ゼロックス：ネットワーク機能、珍しいソフトウェアソリューション、最新のものと同様のフォームファクター。 1973年に誰かがタイムマシンの秘密を発見し、未来のコンピュータを「盗んだ」ように見えるかもしれません。

Xerox Altoは、世界のコンピューターの歴史に大きな影響を与えました。そのインターフェースは、市場のリーダーによって模倣されました。彼の技術と調査結果は、多くの新しいコンピューターデバイスに適用されました（1979年に、Steve JobsはXerox PARCのツアーに参加し、その後すぐにApple IIで見たものを具体化することに決めました）。

今すぐアルトをタッチできますこのサイトでは、ブラウザエミュレータを使用しています。以下は、Altoのゲームとプログラムのスクリーンショットです。注意してください、エミュレータはかなり遅いです。

C＃で記述された「固定」アルトエミュレーター、ContrAltoもあります。そのソースコードはGitHubにあります。

記事の最後で、いくつかのスクリーンショットを共有します。