ENLACE

El LINC ( Laboratory INstrument Computer ) es una computadora transistorizada de 12 bits y ^{[ 1 ]} 2048 palabras . Algunos consideran que el LINC ^{[ 2 ]} es la primera minicomputadora y precursora de la computadora personal ^{[ 3 ]} . Originalmente llamada Linc, lo que sugiere los orígenes del proyecto en el Laboratorio Lincoln del MIT , fue renombrada LINC después de que el proyecto se trasladó del Laboratorio Lincoln. ^{[ 4 ] [ 5 ]} El LINC fue diseñado por Wesley A. Clark y Charles Molnar .

El LINC y otras máquinas del "Grupo MIT" fueron diseñadas en el MIT y finalmente construidas por Digital Equipment Corporation (DEC) y Spear Inc. de Waltham, Massachusetts (más tarde una división de Becton, Dickinson and Company ). ^{[ 4 ]} El LINC se vendía por más de $40,000 en ese momento. Una configuración típica incluía un rack cerrado de 6'×20" ; cuatro cajas que contenían (1) dos unidades de cinta, (2) osciloscopio de visualización y perillas de entrada, (3) consola de control y (4) interfaz de terminal de datos; y un teclado.

El LINC se integró bien con los experimentos de laboratorio. Las entradas y salidas analógicas formaban parte de su diseño básico. Fue diseñado en 1962 por Charles Molnar y Wesley Clark en el Laboratorio Lincoln , Massachusetts, ^{[ 6 ]} para investigadores de los NIH . ^{[ 7 ]} El diseño del LINC era de dominio público, lo que quizás lo hace único en la historia de las computadoras. Una docena de computadoras LINC fueron ensambladas por sus futuros propietarios, investigadores biomédicos, en un taller de verano de 1963 en el MIT. ^{[ 7 ]} Digital Equipment Corporation (a partir de 1964) y, posteriormente, Spear Inc. de Waltham, Massachusetts, ^{[ 8 ]} las fabricaron comercialmente.

El pionero de DEC, C. Gordon Bell ^{[ 9 ],} afirma que el proyecto LINC comenzó en 1961, con la primera entrega en marzo de 1962, y la máquina no se retiró formalmente hasta diciembre de 1969. Se construyeron un total de 50 (todas usando bloques y gabinetes de módulos del sistema DEC), la mayoría en Lincoln Labs, albergando los instrumentos de escritorio en cuatro bastidores de madera. El primer LINC incluía dos pantallas de osciloscopio. DEC vendió veintiuna a $43,600 ( equivalente a $464,000 en 2025 ), entregadas en el diseño del modelo de producción. En estos, el gabinete alto que se encontraba detrás de una mesa cubierta de Formica blanca albergaba dos cajas metálicas algo más pequeñas que contenían la misma instrumentación, un osciloscopio de pantalla Tektronix sobre el "panel frontal" a la izquierda del usuario, una bahía para interfaces sobre dos unidades LINCtape a la derecha del usuario y un teclado robusto entre ellas. El software estándar de desarrollo de programas (un ensamblador/editor) fue diseñado por Mary Allen Wilkes ; la última versión se denominó LAP6 (LINC Assembly Program 6).

El LINC tiene 2048 palabras de memoria de 12 bits en dos secciones. ^{[ 1 ]} Solo las primeras 1024 palabras eran utilizables para la ejecución del programa. La segunda sección de memoria solo podía utilizarse para datos, es decir, utilizaba la arquitectura Harvard .

Los programas pueden usar un acumulador de 12 bits y un registro de enlace de un bit. Las primeras dieciséis ubicaciones en la memoria de programa tienen funciones especiales. La ubicación 0 admite la llamada a subrutinas de un solo nivel, actualizándose automáticamente con una dirección de retorno en cada instrucción de salto. Las siguientes quince ubicaciones pueden usarse como registros de índice mediante uno de los modos de direccionamiento. Un registro de relé programable de seis bits está destinado al uso por instrumentos externos. ^{[ 10 ]}

Una modificación posterior del LINC añadió un registro Z de 12 bits para facilitar la aritmética de precisión extendida, y se proporcionó una interrupción que forzaba la ejecución a la ubicación 21 (octal).

Los dispositivos de entrada/salida alfanuméricos incluían un teclado dedicado y la capacidad de mostrar texto en el tubo de rayos catódicos direccionable conectado. Se podía conectar una teleimpresora para la impresión.

La aritmética era el complemento a uno , lo que significaba que existían representaciones para "más cero" y "menos cero".

El LINC original requería 8 microsegundos por cada instrucción.

El panel de control LINC se utiliza para ejecutar programas paso a paso y para depurarlos . La ejecución se puede detener cuando el contador del programa coincide con un conjunto de interruptores. Otra función permite detener la ejecución al acceder a una dirección específica. Las funciones de ejecución paso a paso y reanudación se pueden repetir automáticamente. La frecuencia de repetición se puede variar en cuatro órdenes de magnitud mediante un potenciómetro analógico y un selector de décadas de cuatro posiciones, desde aproximadamente un paso por segundo hasta la mitad de la velocidad máxima. Ejecutar un programa a un paso por segundo y acelerarlo gradualmente hasta la velocidad máxima proporcionaba una forma extraordinaria de experimentar y apreciar la velocidad del ordenador.

Una característica destacable del LINC era la LINCtape. Era una parte fundamental del diseño de la máquina, no un periférico opcional, y el sistema operativo dependía de ella. La LINCtape se puede comparar con un disquete lineal con un tiempo de búsqueda lento. Las unidades de cinta magnética de las grandes máquinas de la época almacenaban grandes cantidades de datos, tardaban minutos en desbobinar de un extremo a otro, pero no podían actualizar bloques de datos de forma fiable. En cambio, la LINCtape era un dispositivo pequeño y ágil que almacenaba unos 400 KB, tenía una pista de formato fijo que permitía leer y reescribir datos repetidamente en las mismas ubicaciones, y tardaba menos de un minuto en desbobinar de un extremo a otro. La cinta estaba formateada en bloques de tamaño fijo y se utilizaba para almacenar un directorio y un sistema de archivos. Una sola instrucción de hardware podía buscar y luego leer o escribir varios bloques de cinta en una sola operación.

Los nombres de archivo tenían seis caracteres de longitud. El sistema de archivos permitía almacenar dos archivos —un archivo fuente y un archivo binario ejecutable— bajo el mismo nombre. En efecto, se trataba de un nombre de archivo 6.1 en el que la extensión estaba restringida a "S" o "B". Dado que el LINC básico solo tenía 1024 palabras de memoria principal (RAM) de 12 bits —y el LINC ampliado solo 2048—, las operaciones normales dependían en gran medida del intercambio de memoria hacia y desde LINCtape. Digital patentó y comercializó posteriormente un diseño similar con el nombre de DECtape ; las patentes de Digital sobre DECtape fueron finalmente sometidas a juicio y declaradas inválidas. ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

LINCtape también se recuerda por su fiabilidad, superior a la de los disquetes que la sustituyeron. LINCtape incorporaba una forma muy sencilla de redundancia: todos los datos se duplicaban en dos ubicaciones a lo largo de la cinta. Los usuarios de LINC lo demostraron perforando una cinta con una perforadora de papel común. La cinta dañada de esta manera era perfectamente legible. La pista de formato hacía que el funcionamiento fuera prácticamente independiente de la velocidad de la cinta, que, de hecho, era bastante variable. No había cabrestante ; el movimiento de la cinta durante la lectura y la escritura era controlado directamente por los motores de los carretes. No había avance ni rebobinado rápidos : la lectura y la escritura se realizaban a velocidades de avance y rebobinado rápidos. En algunos modos de funcionamiento, las transferencias de datos eran audibles a través del altavoz incorporado y producían una serie muy característica de graznidos ásperos, similares a los de un pájaro, con diferentes tonos.

El teclado LINC, fabricado por la empresa Soroban Engineering , contaba con un solenoide de bloqueo único. El mecanismo interno de cada tecla tenía una ranura que, junto con un conjunto de barras, codificaba el carácter, y otra ranura que enganchaba una barra de bloqueo, la cual bloqueaba todas las teclas con un único movimiento mecánico del solenoide.

Cuando el usuario pulsaba una tecla, esta se bloqueaba en su posición inicial, mientras que las demás se bloqueaban en su posición superior. Al leer el programa en ejecución el teclado, se liberaba el bloqueo y la tecla pulsada volvía a su posición original. Esto podía ralentizar la escritura e incluso impedir la pulsación simultánea de dos teclas .

Este teclado tan peculiar fue sustituido por terminales de teletipo, como los modelos Teletype 33 , Teletype 35 y Teletype 37 , en los ordenadores sucesores LINC-8 y PDP-12.

El LINC incluía un conjunto de ocho potenciómetros de tres vueltas (numerados del 0 al 7) que podían ser leídos por una instrucción informática. El panel de control era un práctico dispositivo de entrada para el usuario en una época anterior a la popularización del ratón . Por ejemplo, un mando podía controlar la escala de un gráfico mostrado, y otro podía utilizarse como cursor para mostrar el valor de los datos en un punto determinado.

El hardware LINC permitía mostrar una palabra de 12 bits de forma rápida y automática en la pantalla como una matriz de píxeles de 4 de ancho por 6 de alto, lo que posibilitaba mostrar pantallas completas de texto sin parpadeos con un mínimo de hardware dedicado. Las rutinas de visualización estándar generaban celdas de caracteres de 4 por 6, lo que le otorgaba al LINC uno de los conjuntos de caracteres más toscos jamás diseñados.

La pantalla era un tubo de rayos catódicos (CRT) de aproximadamente 5  pulgadas cuadradas, que en realidad era un osciloscopio Tektronix estándar con amplificadores enchufables especiales. Estos amplificadores podían reemplazarse por amplificadores de osciloscopio estándar para su uso en el mantenimiento y diagnóstico del ordenador. Muchos LINC se suministraban como kits para que el usuario final los ensamblara, por lo que el osciloscopio resultaba muy útil.

El tubo de rayos catódicos (CRT) utilizaba fósforo blanco o amarillo de muy larga persistencia, de modo que las líneas y curvas dibujadas punto por punto a una velocidad relativamente lenta permanecían visibles durante los bucles de dibujo programados, que con frecuencia duraban medio segundo o más. El eje Y mostraba tanto el cero positivo como el negativo como valores distintos, lo que reflejaba innecesariamente el hecho de que el LINC utilizaba aritmética de complemento a uno . Los programadores aprendieron rápidamente a desplazar cualquier dato negativo mostrado un punto hacia arriba para ocultar el artefacto que, de otro modo, tendía a aparecer en y=0.

Es bien sabido que un bucle cerrado que mostraba puntos repetidamente en un mismo lugar de la pantalla quemaba un agujero oscuro permanente en el delicado fósforo en mucho menos de un minuto; los programadores tenían que estar preparados para accionar rápidamente la palanca de parada si aparecía repentinamente un punto muy brillante debido a un error de programación.

La impresión en una impresora Teletype Modelo 33 ASR se controlaba mediante la activación y desactivación de un único bit en el registro de relés. Una subrutina convertía los códigos de caracteres LINC a ASCII y utilizaba bucles de temporización para activar y desactivar el bit del registro de relés, generando así la salida correcta de 8 bits a 110 baudios para controlar la impresora Teletype.

El módulo conector LINC incluía bahías para dos chasis enchufables, lo que permitía una interfaz personalizada con configuraciones experimentales. El ordenador incorporaba convertidores analógico-digitales y digital-analógicos, a los que se podía acceder mediante una única instrucción de máquina. También disponía de seis relés.

Además del LINC "clásico" original, se produjeron ligeras variaciones de programación al utilizar el micro-LINC (μ-LINC ^{[ 16 ]} ) (1965), micro-LINC 300 (μ-LINC 300 ^{[ 16 ]} ) (1968) ^{[ 17 ] [ 18 ]} ( circuito integrado [MECL ] versiones), ^{[ 19 ] [ 4 ] [ 20 ]} y LINC-8 . Hubo variaciones en el equipo de entrada/salida y el acceso a la memoria. Los modelos posteriores tenían una velocidad de reloj más rápida.

Mientras que Bell en su libro ^{[ 9 ]} dice que el diseño del LINC proporcionó las ideas para la segunda y tercera máquinas de DEC, la PDP-4 y la PDP-5 . Digital Equipment Corporation lanzaría la extremadamente exitosa PDP-8 antes de fabricar la primera computadora compatible con LINC de próxima generación, la LINC-8 , que tenía una CPU PDP-8 y una CPU LINC, de las cuales solo una podía estar funcionando a la vez. La PDP-8 usaba aritmética de complemento a dos y la LINC usaba aritmética de complemento a uno. A esto le siguió la PDP-12 , que tenía una CPU capaz de ejecutar instrucciones PDP-8 o instrucciones LINC. Fue la última máquina de DEC que incorporó el conjunto de instrucciones LINC. ^{[ 21 ]} La última máquina de laboratorio de 12 bits de DEC, la LAB-8/E, no incorporó el conjunto de instrucciones LINC. El primer sucesor, el LINC-8, arrancaba (lentamente) con un programa para PDP-8 llamado PROGOFOP (PROGram OF OPeration), que se conectaba al hardware independiente del LINC. El PDP-12 fue el último y más popular sucesor del LINC. Era una máquina potente y mejorada, y más estable que el LINC-8, pero arquitectónicamente seguía siendo un híbrido imperfecto entre un LINC y un PDP-8, plagado de pequeños fallos técnicos. (Por ejemplo, el LINC tenía un bit de desbordamiento, una parte pequeña pero importante del estado de la máquina; el PDP-12 no disponía de ningún mecanismo para guardar y restaurar el estado de este bit entre interrupciones del PDP-8).

Digital produjo una versión del PDP-11/03 llamada MINC-11 , alojada en un carro portátil y equipada con módulos de E/S de laboratorio diseñados por Digital que admitían funciones como entrada y salida analógicas. El lenguaje de programación MINC BASIC incluía soporte integrado para los módulos de E/S de laboratorio. MINC significaba "Computadora de Instrumentos Modulares". Sin duda, el nombre pretendía evocar al LINC, pero la máquina de 16 bits no tenía ninguna semejanza arquitectónica ni compatibilidad con el LINC.

• Procesador de datos programado (PDP)

• Otros artículos de LINC de Clark o Molnar:
  • Molnar, Charles E.; Clark, Wesley A. (junio de 1990). «Desarrollo del LINC» (PDF) . En Blum, Bruce I.; Duncan, Karen (eds.). Historia de la informática médica . Nueva York, NY: ACM . págs. 119–138 . doi : 10.1145/89482.89492 . ISBN  978-0-201-50128-5.
• El LINC: Un cambio de paradigma
• El último LINC
• John F. Cook (1992). "Luces apagadas para el último LINC" (PDF) . RLE Currents . Vol.  6, n.º  1. pág.  24.
• Descripción de LINC
• Manual de usuario del PDP-12
• Entrevista de historia oral con Wesley Clark . Instituto Charles Babbage , Universidad de Minnesota. Clark describe su investigación en el Laboratorio Lincoln y su interacción con la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información (IPTO) de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA). Entre los temas tratados se incluyen: diversas computadoras personalizadas construidas en el MIT, como la computadora LINC.
• Documentación de LINC en bitsavers.org
• Páginas de LINC (Laboratory Instrument Computer) en la Oficina de Historia de los NIH y el Museo Stetten.
• En el Museo de la Computación de System Source se exhibe un LINC que (normalmente) funciona.