История нидерландских компьютеров

ARRA I

ARRA — это самый первый компьютер, разработанный и собранный в Нидерландах. ARRA — это сокращение от «Automatische Relais Rekenmachine Amsterdam», то есть «Амстердамская автоматическая релейная вычислительная машина». Первый дизайн ввели в работу 21 июня 1952 года в Центре математики и информатики в Амстердаме. Он был в основном разработан компьютерными пионерами Карелом Схолтеном и Брамом Лоопстрой — физиками по образованию. При официальном запуске машины присутствовали тогдашний бургомистр Амстердама Арнольд Ян д'Айи (нидерл.) и министр образования, искусств и науки Тео Руттен (нидерл.). Собственно открытие произошло успешно: компьютер ARRA должен был сгенерировать таблицу псевдослучайных чисел, что у него получилось удачно, но последующая работа не задалась. Тем не менее, были несколько людей, поработавшие программистами именно на этой машине — среди них ставший впоследствии знаменитым Эдсгер Дейкстра.

ARRA II

ARRA II был разработан также в Центре математики и информатики, причём группу основных проектировщиков возглавил Херрит Блау (англ.), до этого успевший поработать в США над созданием вычислительных машин. Новый проект должен был исправить ошибки предыдущего, но на самом деле представлял собой полную переработку и имел мало общего с ARRA I. Официально проект голландского компьютера считался планомерно развивающимся, что обеспечивало непрерывность финансирования. В декабре 1953 года «новая версия» была завершена и запущена в эксплуатацию.

В качестве блоков памяти в ARRA II использовался магнитный барабан и электронные лампы. Машина оказалась очень надёжной и использовалась успешно во многих вычислительных проектах, в том числе для расчёта профиля крыла самолёта F27 компании Fokker.

FERTA

Специально для Фоккера той же рабочей группой из трёх человек была построена новая вычислительная машина под названием FERTA: Fokkers Eerste Rekenmachine Type ARRA («Первая вычислительная машина Фоккера, тип ARRA»). Она была вдвое быстрее и использовала изменённый набор инструкций. Программное обеспечение для FERTA написал Эдсгер Дейкстра.

Компьютер FERTA был сдан Фоккеру в апреле 1955 года, и использовался вплоть до 1963 года для расчётов по F27 и другим моделям самолётов. Считается, что именно ARRA II и FERTA Фоккер обязан огромному коммерческому успеху F27. В 1963 году Фоккер сменил FERTA на X1 производства фирмы Электрологика.

ARMAC

Параллельно в 1954 году началась работа над новым компьютером в рамках исследований Математического центра, и в 1956 он был готов. Новое название было ARMAC: Automatische Rekenmachine MAthematisch Centrum («Автоматическая вычислительная машина Математического центра»). По скорости ARMAC превосходил ARRA II в несколько десятков раз. Разработчики как аппаратного, так и программного обеспечения были те же, что и в прошлых проектах, но принцип проектирования был иной: исходным пунктом считался дизайн программной части, исходя из специфики которой уже проектировалась аппаратная. Э. Дейкстра играл важную роль в этом отказе от классической схемы производства вычислительной части и следующего за этим написания специфических для этой части утилит и систем.

ARMAC был сделан на транзисторах с использованием магнитного барабана и оперативной памяти на ферромагнетиках. Его активно использовали для проекта «Дельта», расчёта солнечных затмений и корабельных винтов — всё в рамках небольших проектов для разных заказчиков. Это демонстрировало коммерческую жизнеспособность, но в те времена Математический центр не был никак заинтересован в коммерческой стороне вопроса. Схолтен и Лоопстра основали свою фирму с Дейкстрой в роли приглашённого консультанта и основали фирму Электрологика (Electrologica), которая вскоре вышла на рынок с первым коммерчески успешным компьютером.

X1

Концептуально X1 был предметом диссертации Эдсгера Дейкстры и первой платформой для реализации его полноценного компилятора языка Алгол 60 (совместно с Япом Зонневелдом). При этом даже во введении диссертации указывается, что при практической реализации большую роль играли экономические и организационные факторы, на которые он влиять даже не пытался. Так или иначе, новый компьютер на транзисторах и ферромагнетиках был большим успехом. В 1958—1964 годах было продано около сорока экземпляров, покупателями в основном были нидерландские и немецкие университеты, научные институты, страховые компании и индустриальные корпорации. Для X1 было создано много периферийных устройств: устройства ввода-вывода на перфокартах и перфоленте, принтеры, клавиатуры и пр.

В X1 впервые были использованы прерывания, позволяющие прервать ввод и вывод ради синхронизации его с вычислениями. Большая часть программного обеспечения была написана на машинных кодах, а после появления компилятора Алгола его тоже стали использовать для расчётов (но не для системных частей). Машинные коды имели мнемоническое выражение, причём для записи адресов использовалась тридцатидвоичная система счисления. Вся память X1 состояла из 32768 слов по 27 бит каждое, часть памяти была неперезаписываемая.

Благодаря участию в разработке одного из ведущих специалистов по информатике того времени, среди своих современников X1 был одним из лучших компьютеров как по элегантности внутреннего дизайна, так и по скорости выполнения вычислений. При этом IBM уже имел определённый авторитет в коммерческом секторе, поэтому легко конкурировал с Электрологикой, продавая свои (уступающие по параметрам) ЭВМ даже на территории Нидерландов.

Название X1 ничего особенного не означает, и было первоначально временным именем за неимением другого, но к этому временному все настолько быстро привыкли, что менять его уже не имело смысла. Производились и машины X2, X3, X4, X5, но они были фактически попытками коммерчески реализовать сырые варианты улучшений, и покупателей практически не находилось вплоть до завершения работ над X8.

X8

Начиная с 1965 года, Электрологика перешла на выпуск новых компьютеров, названных X8. Архитектура их очень напоминала X1 (27-битные машинные слова, 15-битная адресация, магнитный барабан как внешняя память), но имела отдельный периферийный процессор для обработки сигналов ввода-вывода. Этот процессор назывался CHARON — Centraal Hulporgaan Autonome Regeling Overdracht Nevenapparatuur («Центральный сопроцессор для автономного управления передающей периферией», также Charon — Харон). Прочие дополнения включали 48 каналов ввода-вывода, специально спроектированных для устройств низкой скорости передачи информации (бумажные ленты, плоттеры, принтеры), а также арифметику с плавающей запятой (40 бит на мантиссу и 11 на экспоненту). По скорости X8 превосходил X1 в двенадцать раз.

С научной точки зрения компьютер X8 наиболее известен тем, что именно под него Эдсгер Дейкстра написал свою операционную систему THE^{[убрать шаблон]}. В компиляторах недостатка не было, поддерживались следующие языки:

• ELAN (Electrologica LANguage, «Язык Электрологики») — ассемблер, разработанный собственными силами Схолтена и Лоопстры
• Фортран, компилятор написал Хартмут Фельш из Университета им. Христиана Альбрехта
• Кобол, завершён не был, несмотря на большой спрос
• Алгол, отдельный компилятор написал Ф. Е. Й. Круземан Аретц из CWI
• Алгол, поддерживаемый Дейкстрой в системе THE

Всего было продано около тридцати машин X8, но продажи шли сравнительно плохо из-за появления новой серии IBM 360, которая превосходила их по скорости. В 1968 Электрологика была куплена фирмой Philips (которая с 1956 года тоже занималась экспериментальными ЭВМ, но существенно менее успешно, чем CWI и Электрологика), которая даже сменила название на «Philips-Electrologica», однако производство компьютеров было практически сразу прекращено. Больше нидерландская научно-инженерная мысль в историю компьютерной техники никакого вклада не внесла.

Источники

• Информация и фотографии: [web.archive.org/web/20081026011924/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/ARRA/ARRA.htm ARRA I], [web.archive.org/web/20081026011929/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/ARRAII/ARRAII.htm ARRA II], [web.archive.org/web/20081026011934/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/FERTA/FERTA.htm FERTA], [web.archive.org/web/20081026001315/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/ARMAC/ARMAC.htm ARMAC], [web.archive.org/web/20081025084543/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/X1/X1.htm X1], [web.archive.org/web/20081026012715/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/X2/X2.htm X2], [web.archive.org/web/20081026012725/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/X4/X4.htm X4], [web.archive.org/web/20081026001323/www.student.tue.nl/p/f.a.m.smeijers/2r930/computer/X8/X8.htm X8]
• «[www.cs.utexas.edu/users/EWD/PhDthesis/PhDthesis.PDF Работа с автоматическим компьютером]», диссертация Э. Дейкстры, 1959, 166 стр.
• «[repository.cwi.nl/search/fullrecord.php?publnr=4155 Компилятор Алгола 60 Дейкстры-Зонневелда для компьютера Электрологика X1]», отчёт, 2003, 328 стр.
• [www.science.uva.nl/faculteit/museum/X1.php Компьютерный музей Амстердамского университета: X1 и X8]
• [www.electrologica.nl/historie/electrologica.html История фирмы Электрологика]
• Э. В. Дейкстра, «Структура системы мультипрограммирования 'THE'», Communications of the ACM 11(5):341—346, 1968. [www.cs.utexas.edu/~EWD/ewd01xx/EWD196.PDF EWD196] (черновик) [doi.acm.org/10.1145/363095.363143 DOI] (финальная версия)

Отрывок, характеризующий История нидерландских компьютеров

– Но ежели мост перейден, значит, и армия погибла: она будет отрезана, – сказал он.
– В этом то и штука, – отвечал Билибин. – Слушайте. Вступают французы в Вену, как я вам говорил. Всё очень хорошо. На другой день, то есть вчера, господа маршалы: Мюрат Ланн и Бельяр, садятся верхом и отправляются на мост. (Заметьте, все трое гасконцы.) Господа, – говорит один, – вы знаете, что Таборский мост минирован и контраминирован, и что перед ним грозный tete de pont и пятнадцать тысяч войска, которому велено взорвать мост и нас не пускать. Но нашему государю императору Наполеону будет приятно, ежели мы возьмем этот мост. Проедемте втроем и возьмем этот мост. – Поедемте, говорят другие; и они отправляются и берут мост, переходят его и теперь со всею армией по сю сторону Дуная направляются на нас, на вас и на ваши сообщения.
– Полноте шутить, – грустно и серьезно сказал князь Андрей.
Известие это было горестно и вместе с тем приятно князю Андрею.
Как только он узнал, что русская армия находится в таком безнадежном положении, ему пришло в голову, что ему то именно предназначено вывести русскую армию из этого положения, что вот он, тот Тулон, который выведет его из рядов неизвестных офицеров и откроет ему первый путь к славе! Слушая Билибина, он соображал уже, как, приехав к армии, он на военном совете подаст мнение, которое одно спасет армию, и как ему одному будет поручено исполнение этого плана.
– Полноте шутить, – сказал он.
– Не шучу, – продолжал Билибин, – ничего нет справедливее и печальнее. Господа эти приезжают на мост одни и поднимают белые платки; уверяют, что перемирие, и что они, маршалы, едут для переговоров с князем Ауэрспергом. Дежурный офицер пускает их в tete de pont. [мостовое укрепление.] Они рассказывают ему тысячу гасконских глупостей: говорят, что война кончена, что император Франц назначил свидание Бонапарту, что они желают видеть князя Ауэрсперга, и тысячу гасконад и проч. Офицер посылает за Ауэрспергом; господа эти обнимают офицеров, шутят, садятся на пушки, а между тем французский баталион незамеченный входит на мост, сбрасывает мешки с горючими веществами в воду и подходит к tete de pont. Наконец, является сам генерал лейтенант, наш милый князь Ауэрсперг фон Маутерн. «Милый неприятель! Цвет австрийского воинства, герой турецких войн! Вражда кончена, мы можем подать друг другу руку… император Наполеон сгорает желанием узнать князя Ауэрсперга». Одним словом, эти господа, не даром гасконцы, так забрасывают Ауэрсперга прекрасными словами, он так прельщен своею столь быстро установившеюся интимностью с французскими маршалами, так ослеплен видом мантии и страусовых перьев Мюрата, qu'il n'y voit que du feu, et oubl celui qu'il devait faire faire sur l'ennemi. [Что он видит только их огонь и забывает о своем, о том, который он обязан был открыть против неприятеля.] (Несмотря на живость своей речи, Билибин не забыл приостановиться после этого mot, чтобы дать время оценить его.) Французский баталион вбегает в tete de pont, заколачивают пушки, и мост взят. Нет, но что лучше всего, – продолжал он, успокоиваясь в своем волнении прелестью собственного рассказа, – это то, что сержант, приставленный к той пушке, по сигналу которой должно было зажигать мины и взрывать мост, сержант этот, увидав, что французские войска бегут на мост, хотел уже стрелять, но Ланн отвел его руку. Сержант, который, видно, был умнее своего генерала, подходит к Ауэрспергу и говорит: «Князь, вас обманывают, вот французы!» Мюрат видит, что дело проиграно, ежели дать говорить сержанту. Он с удивлением (настоящий гасконец) обращается к Ауэрспергу: «Я не узнаю столь хваленую в мире австрийскую дисциплину, – говорит он, – и вы позволяете так говорить с вами низшему чину!» C'est genial. Le prince d'Auersperg se pique d'honneur et fait mettre le sergent aux arrets. Non, mais avouez que c'est charmant toute cette histoire du pont de Thabor. Ce n'est ni betise, ni lachete… [Это гениально. Князь Ауэрсперг оскорбляется и приказывает арестовать сержанта. Нет, признайтесь, что это прелесть, вся эта история с мостом. Это не то что глупость, не то что подлость…]
– С'est trahison peut etre, [Быть может, измена,] – сказал князь Андрей, живо воображая себе серые шинели, раны, пороховой дым, звуки пальбы и славу, которая ожидает его.
– Non plus. Cela met la cour dans de trop mauvais draps, – продолжал Билибин. – Ce n'est ni trahison, ni lachete, ni betise; c'est comme a Ulm… – Он как будто задумался, отыскивая выражение: – c'est… c'est du Mack. Nous sommes mackes , [Также нет. Это ставит двор в самое нелепое положение; это ни измена, ни подлость, ни глупость; это как при Ульме, это… это Маковщина . Мы обмаковались. ] – заключил он, чувствуя, что он сказал un mot, и свежее mot, такое mot, которое будет повторяться.
Собранные до тех пор складки на лбу быстро распустились в знак удовольствия, и он, слегка улыбаясь, стал рассматривать свои ногти.
– Куда вы? – сказал он вдруг, обращаясь к князю Андрею, который встал и направился в свою комнату.
– Я еду.
– Куда?
– В армию.
– Да вы хотели остаться еще два дня?
– А теперь я еду сейчас.
И князь Андрей, сделав распоряжение об отъезде, ушел в свою комнату.
– Знаете что, мой милый, – сказал Билибин, входя к нему в комнату. – Я подумал об вас. Зачем вы поедете?
И в доказательство неопровержимости этого довода складки все сбежали с лица.
Князь Андрей вопросительно посмотрел на своего собеседника и ничего не ответил.
– Зачем вы поедете? Я знаю, вы думаете, что ваш долг – скакать в армию теперь, когда армия в опасности. Я это понимаю, mon cher, c'est de l'heroisme. [мой дорогой, это героизм.]
– Нисколько, – сказал князь Андрей.
– Но вы un philoSophiee, [философ,] будьте же им вполне, посмотрите на вещи с другой стороны, и вы увидите, что ваш долг, напротив, беречь себя. Предоставьте это другим, которые ни на что более не годны… Вам не велено приезжать назад, и отсюда вас не отпустили; стало быть, вы можете остаться и ехать с нами, куда нас повлечет наша несчастная судьба. Говорят, едут в Ольмюц. А Ольмюц очень милый город. И мы с вами вместе спокойно поедем в моей коляске.
– Перестаньте шутить, Билибин, – сказал Болконский.
– Я говорю вам искренно и дружески. Рассудите. Куда и для чего вы поедете теперь, когда вы можете оставаться здесь? Вас ожидает одно из двух (он собрал кожу над левым виском): или не доедете до армии и мир будет заключен, или поражение и срам со всею кутузовскою армией.
И Билибин распустил кожу, чувствуя, что дилемма его неопровержима.
– Этого я не могу рассудить, – холодно сказал князь Андрей, а подумал: «еду для того, чтобы спасти армию».
– Mon cher, vous etes un heros, [Мой дорогой, вы – герой,] – сказал Билибин.


В ту же ночь, откланявшись военному министру, Болконский ехал в армию, сам не зная, где он найдет ее, и опасаясь по дороге к Кремсу быть перехваченным французами.
В Брюнне всё придворное население укладывалось, и уже отправлялись тяжести в Ольмюц. Около Эцельсдорфа князь Андрей выехал на дорогу, по которой с величайшею поспешностью и в величайшем беспорядке двигалась русская армия. Дорога была так запружена повозками, что невозможно было ехать в экипаже. Взяв у казачьего начальника лошадь и казака, князь Андрей, голодный и усталый, обгоняя обозы, ехал отыскивать главнокомандующего и свою повозку. Самые зловещие слухи о положении армии доходили до него дорогой, и вид беспорядочно бегущей армии подтверждал эти слухи.
«Cette armee russe que l'or de l'Angleterre a transportee, des extremites de l'univers, nous allons lui faire eprouver le meme sort (le sort de l'armee d'Ulm)», [«Эта русская армия, которую английское золото перенесло сюда с конца света, испытает ту же участь (участь ульмской армии)».] вспоминал он слова приказа Бонапарта своей армии перед началом кампании, и слова эти одинаково возбуждали в нем удивление к гениальному герою, чувство оскорбленной гордости и надежду славы. «А ежели ничего не остается, кроме как умереть? думал он. Что же, коли нужно! Я сделаю это не хуже других».
Князь Андрей с презрением смотрел на эти бесконечные, мешавшиеся команды, повозки, парки, артиллерию и опять повозки, повозки и повозки всех возможных видов, обгонявшие одна другую и в три, в четыре ряда запружавшие грязную дорогу. Со всех сторон, назади и впереди, покуда хватал слух, слышались звуки колес, громыхание кузовов, телег и лафетов, лошадиный топот, удары кнутом, крики понуканий, ругательства солдат, денщиков и офицеров. По краям дороги видны были беспрестанно то павшие ободранные и неободранные лошади, то сломанные повозки, у которых, дожидаясь чего то, сидели одинокие солдаты, то отделившиеся от команд солдаты, которые толпами направлялись в соседние деревни или тащили из деревень кур, баранов, сено или мешки, чем то наполненные.