JOSS

En 1959, Willis Ware escribió un memorando para RAND sobre el tema de la computación en el que afirmaba que las computadoras futuras tendrían "una multiplicidad de estaciones personales de entrada/salida, de modo que muchas personas puedan interactuar con la máquina al mismo tiempo". ^{[ 2 ]} El memorando captó el interés de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos , principal patrocinador de RAND, y en 1960, formaron el Proyecto de Procesamiento de Información para explorar este concepto, lo que pronto se conocería como tiempo compartido . El proyecto no se centraba específicamente en el tiempo compartido, sino que tenía como objetivo mejorar la interacción humano-computadora en general. La idea en ese momento era que la interacción constante entre el usuario y la computadora de forma bidireccional haría que dichas interacciones fueran más naturales. ^{[ 2 ]} Como lo expresó más tarde el director de JOSS, Keith Uncapher :

Creo que dos percepciones impulsaron el experimento. Una era que, al menos desde 1950, cuando me uní a Rand, siempre hubo un enfoque en la parte de ciencias de la computación de Rand hacia una interacción fluida con el usuario. Era algo intrínseco a nosotros. Lo aprendimos de Gunning... era lo único en lo que pensábamos. La otra era ver a los matemáticos batallando con las calculadoras Marchant, sin poder usar JOHNNIAC en su forma básica. Era demasiado difícil. Tenían que aprender a programar. Era una experiencia frustrante para ellos. Queríamos algo que les pareciera una forma natural de pensar en una ayuda para la solución de sus problemas sin mucha capacitación, y sin ninguna percepción de convertirse en programadores, porque eso los habría alejado. ^{[ 3 ]}

En marzo de 1961 se aceptó una propuesta formal para desarrollar lo que se convertiría en JOSS en la computadora JOHNNIAC. ^{[ 2 ]}

JOSS fue implementado casi en su totalidad por J. Clifford Shaw , un matemático que trabajaba en la creciente división de computación de Rand. Fue escrito en un lenguaje ensamblador simbólico llamado EasyFox (E y F en el alfabeto fonético militar estadounidense de la época), también desarrollado por Shaw. ^{[ 4 ]}

El sistema JOSS se presentó formalmente por primera vez en mayo de 1963, soportando cinco consolas, una en la sala de máquinas y otras cuatro en oficinas alrededor del edificio. ^{[ 5 ]} Las primeras consolas se basaban en la máquina de escribir transmisora ​​IBM Modelo 868, ya que la Selectric aún no se había introducido en el mercado cuando comenzó el desarrollo. ^{[ 6 ]} El primer horario se publicó el 17 de junio, con JOSS funcionando durante tres horas, de 9 a 12 todos los días. ^{[ 7 ]} Se declaró completamente operativo en ocho terminales en enero de 1964. ^{[ 1 ]} La versión final se implementó en enero de 1965. ^{[ 8 ]}

Para entonces, el JOHNNIAC ya tenía más de una década, y su lógica basada en válvulas nunca fue muy fiable. Incluso cuando funcionaba bien, el sistema se hizo tan popular que rápidamente se ralentizó. Los usuarios estaban entusiasmados; uno de ellos afirmó:

La gente adapta su vida a JOSS… No sirve de nada llegar a RAND antes de las 10:00 a. m. cuando llega JOSS; de hecho, el mediodía o después de las 5:00 p. m. es mejor, JOSS está menos ocupado. Cuando JOSS empieza a teclear respuestas, el placer estimulante solo se compara con la angustia que sigue cuando JOSS empieza a escribir galimatías [ sic ] o se va condenando tu código al olvido. Apenas podemos vivir con JOSS, pero no podemos vivir sin él. ^{[ 9 ]}

Otro lo expresó de forma más concisa:

Es mejor que la cerveza; nos tiene enganchados. ^{[ 1 ]}

En mayo de 1964, se decidió buscar una nueva máquina para reemplazar la JOHNNIAC y dedicarla exclusivamente a ejecutar una versión ampliada de JOSS. La máquina también tendría que ser compatible con nuevos terminales fabricados según las especificaciones de Rand y entregarse antes del 31 de octubre de 1965. ^{[ 7 ]}

Se recibieron un total de nueve ofertas para la nueva máquina. Digital Equipment Corporation (DEC) ganó el concurso con su nuevo sistema PDP-6 , y la Fuerza Aérea liberó los fondos para la compra. DEC también acordó construir treinta terminales basadas en la máquina de escribir IBM Selectric modificada con un mecanismo especial para avanzar a la página siguiente mediante una alimentación de papel en abanico. Otras empresas suministraron varias partes del sistema completo. ^{[ 10 ]}

El PDP-6 llegó a finales de julio de 1965 y se probó inicialmente utilizando Teletype Modelo 33 como terminales. La nueva versión del código fue desarrollada por Charles L. Baker, Joseph W. Smith, Irwin D. Greenwald y G. Edward Bryan. El sistema se declaró operativo por primera vez en octubre, aunque esto incluía seis horas de mantenimiento programado por semana. ^{[ 11 ]} El primer prototipo de terminal llegó en noviembre. En diciembre, un terminal en Las Vegas se conectó a la máquina de forma remota por primera vez. ^{[ 10 ]} En febrero de 1966, este se envió a la Base de la Fuerza Aérea McClellan , seguido de uno en agosto a la Academia de la Fuerza Aérea y dos en septiembre a ARPA y una oficina de la Fuerza Aérea en el Pentágono . La primera conexión de teletipo permanente fuera de las instalaciones para un Teletype Modelo 35 se instaló en la Base de la Fuerza Aérea Langley en febrero de 1967. ^{[ 11 ]}

Con la nueva máquina en funcionamiento, JOHNNIAC se desconectó el 11 de febrero de 1966 y se retiró oficialmente el 18 de febrero. Su último programa en ejecución estaba escrito en JOSS y mostraba los segundos restantes hasta su apagado. La máquina fue enviada al Museo del Condado de Los Ángeles [ ^{12 ]} y finalmente terminó en el Museo de Historia de la Computación en las afueras de San Francisco ^{[ 13 ]} . Habiendo sido reemplazada por el sistema JOSS-2, la original pasó a denominarse retroactivamente JOSS-1 ^{[ 14 ] .}

A finales de 1966, el nuevo sistema JOSS-2 estaba completamente operativo y se puso a disposición de JOSS para su uso las 24 horas del día, los 7 días de la semana. La nueva máquina ofrecía una velocidad de cálculo aproximadamente 30 veces mayor, cinco veces más espacio de almacenamiento por usuario y muchas características nuevas en el propio lenguaje. ^{[ 15 ] [ 1 ]} La nueva plataforma podía soportar hasta 100 terminales en uso simultáneo. ^{[ 16 ]} La Fuerza Aérea siguió siendo la propietaria del sistema, con Rand y otros operando como consultores. El tiempo de CPU se facturaba a los usuarios externos a una tarifa de aproximadamente 1 dólar por minuto, aunque esto solo se aplicaba durante la ejecución real; el tiempo dedicado a escribir e imprimir era gratuito. ^{[ 17 ]}

Para 1970, había entre 500 y 600 usuarios en Rand y en varios emplazamientos de la Fuerza Aérea en todo el país. ^{[ 18 ]} Muchos de ellos eran usuarios ocasionales, precisamente para lo que se había diseñado el sistema. Para darles soporte, los terminales personalizados se equiparon con enchufes especiales "JOSS" para que pudieran trasladarse de una oficina a otra y conectarse a tomas de corriente personalizadas. Se instalaron doscientos de estos enchufes en Rand, y el chasis del terminal se diseñó para que fuera lo suficientemente estrecho como para pasar por las puertas, dejando espacio para una taza de café a un lado. ^{[ 19 ]} Al accionar el interruptor de encendido del terminal, este se conectaba en la nueva ubicación. ^{[ 16 ]}

Los terminales personalizados se diseñaron para JOSS, ya que los ingenieros consideraban que las funciones de telecomunicaciones del Modelo 33 eran un misterio para quienes no estaban capacitados y resultarían demasiado confusas para los usuarios ocasionales. ^{[ 20 ]} En la práctica, los mecanismos basados ​​en Selectric demostraron ser demasiado frágiles para el uso constante al que estaban sometidos y los técnicos de IBM los reparaban frecuentemente en el campo. En 1970, un tercio de los terminales se reconstruyeron por completo y se redujo la velocidad de salida del ordenador para mejorar la fiabilidad. Para entonces, la Fuerza Aérea había decidido utilizar el Modelo 35, ya que estaba fácilmente disponible y era mucho menos costoso. ^{[ 21 ] [ 11 ]}

Los usuarios fueron entusiastas y, para atenderlos, Rand comenzó a publicar The JOSS Newsletter , editado por Shirley Marks. Finalmente, se publicaron 44 números entre noviembre de 1967 y junio de 1971. ^{[ 22 ]}

A principios de la década de 1970, programadores de una de las instalaciones de IBM en la costa oeste construyeron un JOSS-3 para el IBM 370/158 con OS/360 . Existe poca información sobre este sistema, salvo que fue en esta máquina donde JOSS finalmente se retiró. ^{[ 23 ]} Según una nota en una reseña histórica, Rand se mostró reacio a permitir que IBM utilizara el nombre JOSS y, como resultado, "la versión de IBM nunca se utilizó ampliamente". ^{[ 24 ]}

JOSS introdujo la idea de un editor de línea de comandos único que funcionaba tanto como lenguaje interactivo como editor de programas. Los comandos que se escribían sin número de línea se ejecutaban inmediatamente, en lo que JOSS denominaba " modo directo ". Si la misma línea iba precedida de un número de línea, se copiaba en el área de almacenamiento del código del programa, lo que JOSS llamaba "modo indirecto". Se añadían nuevas líneas al programa si el número de línea era único, se reemplazaban las líneas existentes con el mismo número o se eliminaban del programa si se escribía un número de línea existente sin código posterior. ^{[ 31 ]}

A diferencia de la mayoría de los BASIC, JOSS guardaba toda la entrada del usuario en archivos, no solo el código del programa. Al cargarse, JOSS básicamente volvía a escribir las líneas. Esto significaba que los archivos de programa podían contener tanto sentencias de programa como instrucciones en modo directo. Por ejemplo, era común ver programas que listaban las líneas de sentencia y luego tenían el archivo finalizado con Go.para ejecutar el programa inmediatamente después de completar la carga. Había algunas características que solo podían usarse en modo directo, como Lety Form, que se ingresaban sin números de línea pero que aun así se devolvían cuando se cargaba el programa. ^{[ 32 ]}

En un espacio de trabajo se podían combinar libremente instrucciones directas e indirectas. Esto permitía insertar comentarios en el código fuente añadiendo líneas en modo directo que comenzaban con *, ^{[ 33 ]} o colocando una al final de una línea de código y añadiendo un comentario después. Las líneas en blanco también se ignoraban, lo que permitía dividir el programa para mayor claridad. ^{[ 34 ]}

Cada línea de un programa JOSS debe comenzar con un número de línea. Los números de línea son números de punto fijo que constan de dos enteros de dos dígitos separados por un punto. Al igual que en BASIC, los números de línea se utilizan tanto como etiquetas para identificar las instrucciones `from` Toy Do`from`, como para facilitar la edición. Al introducir una línea de código con un nuevo número, esta se inserta en el programa, mientras que al introducir una con un número de línea existente, se reemplaza la versión anterior o se elimina si está vacía.

La parte del número de línea a la izquierda del punto se denomina página o parte , mientras que la parte a la derecha se denomina línea . Por lo tanto, el número de línea 10.12se refiere a la página 10, línea 12. Las ramificaciones pueden apuntar a una página o a una línea dentro de una página. Cuando se utiliza este último formato, la página y la línea combinadas se denominan paso .

Las páginas se utilizan para definir subrutinas , que regresan cuando la siguiente línea está en una página diferente. Por ejemplo, si una subrutina para calcular la raíz cuadrada de un número está en la página 3, se podrían tener tres líneas de código 3.1, 3.2 y 3.3, y se llamaría usando Do part 3.El código regresaría a la instrucción después del Do cuando llegue a la siguiente línea en una página diferente, por ejemplo, 4.1. No existe necesidad del equivalente de un RETURNal final, aunque si se requiere un retorno anticipado, Donelo logra.

Cada línea debe comenzar con una palabra clave de comando seguida del número de línea. No existe el concepto de comando predeterminado , como en BASIC con su LETinstrucción opcional. Se pueden colocar varias instrucciones en una misma línea, separadas por dos puntos o punto y coma. Cada línea debe terminar con un punto.

JOSS utiliza una notación de sufijo para indicar la evaluación condicional, "haz esto si esto es verdadero", a diferencia de la mayoría de los lenguajes que colocan la condición al principio en notación de prefijo, "si esto es verdadero, haz esto". A diferencia de FORTRAN o FOCAL , cualquier instrucción puede evaluarse condicionalmente de esta manera. Por ejemplo, para imprimir una cadena solo si se cumple una condición, se puede combinar el if con un Type:

1.1 Escribe "Hola, Mundo!" si X=5.

JOSS admitía seis comparaciones infijas, =, ≠, ≥, ≤, >, <, y operadores booleanos or, and, y not. ^{[ 35 ]}

Los bucles se manejaban de forma similar, utilizando el Forcomando y un formato algo oscuro para especificar los límites del bucle y el valor del paso, start(step)end. Por ejemplo, para ir de 1 a 10 de 2 en 2, el formato es 1(2)10. Al igual que If, Forse podía aplicar a cualquier otra instrucción:

1.2 Escribe "Hola, Wikipedia!" para i=1(2)10.

Tenga en cuenta que el bucle `for` se aplica solo a una única instrucción; si se desea ejecutar varias instrucciones en un bucle, estas se separarían en otra parte y se llamarían usando `do`:

1.3 Realice la parte 5 para i=1(1)100. 5.1 Escribe "Hola, Wikipedia!". 5.2 Escribe "Esto es JOSS."

Al igual que en BASIC, cualquiera de las entradas del bucle for puede ser una constante, una variable u otra expresión.

Como este tipo de rangos se podían aplicar a cualquier línea de código, era posible definir límites y bucles al ejecutar el programa. Por ejemplo, consideremos el siguiente programa:

1.1 Tipo X.

Normalmente, si uno invoca esto de una manera similar a la de BASIC RUN:

Haz la parte 1.

Produciría:

0

Sin embargo, este comportamiento puede modificarse añadiendo una estructura de bucle a la invocación:

Realiza la parte 1 para X = 1(1)5.

Lo cual produciría:

1 2 3 4 5

Esto permite construir fórmulas en los programas sin necesidad de utilizar bucles. Si se desea, el usuario puede implementar los bucles al iniciar el programa.

Una característica única de JOSS era su manejo de expresiones lógicas. La mayoría de los lenguajes de programación ofrecen alguna forma de formar una expresión matemática de varias partes, por ejemplo, Set x=(1+2)·3.que asigna el valor 9 a la variable x. JOSS amplió este concepto definiendo claramente el concepto de "proposición", una expresión que devuelve un valor lógico, verdadero o falso, en lugar de uno numérico. Se veían principalmente en Ifsentencias, como en los ejemplos anteriores, pero el valor booleano también podía almacenarse directamente en una variable, ^{[ 36 ]} o se podía convertir verdadero a 1 y falso a 0 usando la función tv( valor de verdad ). ^{[ 37 ]}

Además de las proposiciones, JOSS también contaba con el concepto de "expresiones condicionales". Estas consistían en cadenas de proposiciones junto con el código que se ejecutaría si dicha proposición fuera verdadera. Esto permitía escribir árboles de decisión de varios pasos en una sola línea. Cumplen una función similar a la del operador ternario que se encuentra en lenguajes modernos como C o Java , donde se utilizan para devolver un valor a partir de una estructura compacta que implementa if-then-else . La versión de JOSS admite cualquier número de condicionales, no solo tres, por lo que se asemeja más a una sentencia switch compacta que a una sentencia if-then compacta. ^{[ 38 ]}

Este ejemplo recrea la función de la sgnfunción: ^{[ 39 ]}

Sea s(x)=[x=0:0; x>0:1; x<0:-1].

Esto define una función "s" que toma un único parámetro, "x", y realiza tres pruebas consecutivas sobre él. La prueba que tenga éxito primero devuelve el valor correspondiente después de los dos puntos. ^{[ 40 ]}

Otra característica avanzada de JOSS era que incluía el concepto de rango como un tipo integrado que podía almacenarse y manipularse. Los rangos se encuentran normalmente como entradas de los bucles for , donde forman parte de la sintaxis del propio bucle. Por ejemplo, en BASIC se escribe un bucle for utilizando esta sintaxis básica:

PARA I = 1 A 5 PASO 2

Esto realizará un bucle que asignará a I los valores 1, 3, 5 y luego saldrá.

JOSS utilizaba un formato algo oscuro para definir los límites del bucle. El código equivalente en JOSS sería:

I=1(2)5

Tenga en cuenta que este código no incluye un bucle for. Esto se debe a que en JOSS, los rangos son elementos de primera clase del lenguaje, no algo que forme parte de un bucle como en BASIC. Los rangos se pueden definir y usar en muchos contextos fuera de los bucles. Por ejemplo, aquí hay una expresión condicional que evalúa el factorial de un parámetro x: ^{[ 38 ]}

Sea f(x)=[x=0:1 ; fp(x)=0:prod(i=1(1)x:i)].

En este ejemplo, hay dos proposiciones principales, separadas por punto y coma. La primera, a la izquierda, establece que si el parámetro x es 0, la condición debe devolver inmediatamente 1. Si esa proposición falla, pasa a la segunda prueba, a la derecha. Esta comprueba si la parte fraccionaria de x es cero (es decir, es un entero) y, de ser así, llama a la prodfunción para multiplicar un rango de valores. El prodparámetro 's' también es una proposición, pero en este caso, la prueba se reemplaza por un iterador de bucle que va de 1 a x con incrementos de 1. Si esa proposición es verdadera, lo cual ocurre para todos los valores del bucle, devuelve el índice i. Esto hace que se envíe una serie de valores prodde 1 a x. ^{[ 38 ]}

La combinación de estas características permite escribir funciones complejas con tan solo unos pocos comandos. Este tipo de funcionalidad solo se ha popularizado en lenguajes mucho más modernos, que suelen utilizar iteradores o la función map para obtener los mismos resultados. La capacidad de JOSS para combinar decisiones y bucles de forma compacta es desconocida en otros lenguajes de la época, incluyendo derivados como FOCAL.

JOSS almacenaba todos los números como punto flotante en base 10. ^{[ 52 ]}

JOSS contenía seis operadores matemáticos: ^{[ 52 ]}

• +para añadir
• -para resta
• ·para la multiplicación (el punto medio , no el punto)
• /para división
• *para exponentes
• |... |para valor absoluto, con una expresión en el medio, reemplazando los puntos suspensivos.

Las expresiones matemáticas pueden usar () y [] indistintamente en pares coincidentes para establecer precedencia. Por ejemplo:

 1.30 Conjunto A=|-10·[5+1]·(1+5)|.

Produciría 360. ^{[ 35 ]}

El lenguaje contenía las siguientes funciones integradas: