DEC Rainbow 100: Тарихи шолу және техникалық ерекшеліктері

Кіріспе

DEC микрокомпьютері

Rainbow 100 – Digital Equipment Corporation (DEC) компаниясы 1982 жылы ұсынған микрокомпьютер. Бұл үстелдік құрылғыда VT220-ға ұқсас монитор және 4 МГц Zilog Z80 және 4.81 МГц Intel 8088 процессорлары бар екі процессорлық блок болды. Rainbow 100 үш режимде жұмыс істейтін машина болды: VT100 режимі (DEC-тің VAX жүйесімен байланысуға арналған стандартты терминал), 8 биттік CP/M режимі (Z80 процессорды пайдалану арқылы) және CP/M 86 немесе MS DOS режимі (8088 процессорды пайдалану арқылы). Нарықта CP/M-мен үйлесімділіктің IBM PC-ге қарағанда маңыздылығы азайғандықтан, бұл модель қарапайым IBM PC және оның клондарына қарсы бәсекелесе алмады. Жазушы Дэвид Ахл оны жеке компьютер нарығына жасалған сәтсіз әрекет деп атады. Rainbow, сондай-ақ DEC Professional және DECmate II модельдерімен бірге ұсынылды, бірақ олар да сәттілікке жете алмады. DEC компаниясының үлкен көлемдегі PC нарығында бекініп қалуының сәтсіздігі Жаңа Англиядағы компьютерлік жабдықтар индустриясының құлдырауының бастамасы болды, себебі ондағы барлық дерлік компьютерлік компаниялар – DEC, Data General, Wang, Prime, Computervision, Honeywell және Symbolics Inc. сияқты ірі ұйымдарға арналған мини-компьютерлерге бағытталған еді.

Модельдер

Rainbow үш үлгіде шығарылды: 100A, 100B және 100+. "A" моделі ең бірінші шығарылды, одан кейін "B" моделі пайда болды. Екі модельдің арасындағы ең басты айырмашылық – бұл микробағдарлама және шағын аппараттық өзгерістер. Жүйелер тиісінше PC 100A және PC 100B модельдері ретінде белгіленді; кейінірек шыққан "B" модельдері PC 100B2 деп те аталды. Жүйеге пайдаланушы өзгерте алатын ROM чипі кірді, ол арнайы корпуста орналасқан, пернетақта макетін және жүктеу экранының тілін қолдау үшін. 100A моделінде ROM чипі тек үш тілді ғана қолдады. Rainbow-да ISA шинасы болмағандықтан, әдеттегі 640 КБ жад шектеуі қолданылмады, екі модель де 800 КБ-тан асатын максималды жад көлемін қолдайды.

PC-100A

"A" моделі Digital компаниясы жасаған алғашқы модель болды. "A" моделінің соңғы пайдаланушы үшін ерекшеленетін жағы – ертедегі бағдарламалық құралдар қатты дискіден жүктелуді қолдамады. Басқа да ерекшеліктеріне үш 2764 (8 КБ) ROM чипі, олар жүйелік бағдарламалық құралды сақтады, сонымен қатар қуат блогы мен желдеткіштің біріктірілген комбинациялары кірді. Сонымен қатар, 100A аппараттық үзіліс векторларын MS DOS-тың INT 21 және басқа да жұмсақ үзілістерімен қақтығысты болдырмау үшін өзгерте алмады. DOS қатты және жұмсақ векторларды ажырату үшін ерекше шаралар қолдануға мәжбүр болды. Rainbow 100A бастапқыда бар болғаны 256 КБ жадты қолдады, бірақ жадты кеңейту ұясындағы шектеу кейіннен арнайы адаптерлік карта арқылы шешілді, алайда ең жоғары көлемі 828 КБ-қа дейін ғана жетті.

PC-100B

"B" моделі "A" моделінен кейін шықты және бірқатар өзгерістер енгізді. Жаңартылған микрокодтың арқасында "B" моделі жүктеу мәзірі арқылы қатты дискіден (Winchester дискісі деп аталады) жүктелу мүмкіндігіне ие болды. Аппараттық өзгерістерге екі 27128 (16 КБ) ROM-ға сақталған үлкен микрокод кірді. Микрокод жүктеу экранының тілін және пернетақта макетін таңдауға мүмкіндік берді, ROM-ды ауыстыру қажеттілігін жойды. "B" моделі MS-DOS-пен үйлесімді болу үшін аппараттық үзілістерді қайта баптауға да мүмкіндік берді. "B" моделі жадты кеңейту ұясын да жақсартты, оның максималды конфигурациясы 892 КБ-қа дейін жетті. "100+" моделі – жүйе қатты дискпен орнатылғандығын көрсететін маркетингтік белгілеу болды; "100+" және "B" модельдері басқа барлық жағынан бірдей болды. Rainbow компьютеріне қатты диск орнатылған кезде жиынтыққа компьютер корпусы үшін "100+" эмблемасы кірді.

Процессорлар

Rainbow жүйесінде Zilog Z80 және Intel 8088 процессорларымен басқарылатын екі жеке дерек шинасы болды. Бұл шиналар 62 КБ ортақ жад арқылы ақпарат алмасатын. Zilog Z80, 8 биттік кодты орындамайтын кезде дискетаға қол жеткізу үшін қолданылды. 100B моделінде аналық платада 128 КБ жад болды, ал 100A моделінде аналық платада жад көлемі одан аз болды. Digital Equipment Corporation компаниясы жүйелік жадты қосымша 768 КБ-ға дейін ұлғайтуға мүмкіндік беретін қосымша платаларды ұсынды, бұл 100B үшін жалпы 892 КБ, ал 100A үшін 828 КБ жадты құрады. Максималды жад көлемінің айырмашылығы бастапқы жад конфигурациясының өзгешелігіне байланысты.

Флоппи дисктер

RX50 деп аталатын дискета жетегі 400 КБ сыйымды, бір жақты, төрттік тығыздықты 5¼ дюймдік дискеталарды қабылдады. Rainbow операциялық жүйелерінің алғашқы нұсқалары төменгі деңгейде форматтауға мүмкіндік бермеді, сондықтан пайдаланушылар Digital Equipment Corporation компаниясынан RX50 дискілерін сатып алуға мәжбүр болды. Дискілердің жоғары бағасы (бір дискіге 5 доллар) Digital компаниясына «сатушыға тәуелділік» деген айыптаулар тудырды. Бірақ, MS DOS және CP/M жүйелерінің кейінгі нұсқалары дискеталарды форматтауға рұқсат берді. «Стандартты» дискеталарға арналған форматтау бағдарламаларын үшінші тараптар да жасады. Ерекшелігі, екі дискета жетегін бір ортақ шпиндель арқылы бір мотормен басқару болды, олар бірінің үстіне бірі орналастырылған. Яғни, бір дискіні бірінші дискінің астына, бірақ кері жағымен салыну керек еді. Осының салдарынан дискета жетегіне «тостер» деген лақап ат қойылды. Бұл ерекше бағыт көптеген жаңа пайдаланушыларды шатастырды, олар машина дискіні оқымайтынына шағымданатын. Кейін дискета ұяларына және дискеталардың үстіне қызыл жебелер қойылып, осы мәселе шешілді. Бұл жебелер дискінің қай жағын қай дискета жетегіне салу керектігін көрсетті.

Графика

Негізгі Rainbow жүйесі тек 80×24 немесе 132×24 таңбалы форматта монохромды мәтінді ғана көрсетуге қабілетті болды. Жүйе мәтінге қалың әріп, екі еселенген ен, екі еселенген биіктік және екі еселенген ен сияқты атрибуттарды қолдана алатын. Графикалық опция – Rainbow жүйесіне графикалық және түсті дисплей мүмкіндіктерін қосатын пайдаланушы орнататын модуль еді. Графикалық модуль NEC 7220 графикалық дисплей контроллеріне (GDC) және 8×64 КБ DRAM бейне жадына негізделген. Графикалық жүйенің құрылымына байланысты Rainbow бір уақытта екі мониторды басқара алды, біреуі графиканы, ал екіншісі мәтінді көрсетті.

Көрсетілім

Rainbow базалық жүйесі монохромды режимде RS 170 (NTSC) стандартымен үйлесімді 15 кГц TTL құрама бейне сигналын жасайды. Графикалық опциясы қосылғанда, Rainbow жасыл RGB бейне сигналдарымен синхрондауды TTL деңгейінде шығара алатын болды. Rainbow көбінесе Digital Equipment Corporation компаниясы шығарған 12 дюймдік VR201 монохромды мониторымен немесе 13 дюймдік VR241 түсті мониторымен қолданылды. Rainbow ерекшелігі – монохромды мониторға қуат беру бір бейне кабель арқылы жүзеге асырылып, жеке қуат кабеліне қажеттілік болмады.

Пернетақта

Rainbow 100 және DEC бір уақытта жариялаған басқа екі микрокомпьютер (DECmate II және Pro 350) консервативті пайдаланушыларды ашуландырған екі ерекшелікке ие болды. LK201 пернетақтасы Teletype Model 33 және VT100 пайдаланушыларына ұнамайтын жаңа орналасуды қолданды. Дегенмен, осы пернетақтаның VT220 стилі 1985 жылы IBM қабылдаған 101 пернелі кеңейтілген пернетақтаның орналасуында анық байқалады.

Үшінші тарап

Үшінші тараптан да жаңартулар қол жетімді болды, олардың ішінде 80286 (286) процессорын жаңарту (Turbow 286), 3,5 дюймдік дискіге арналған адаптер жиынтығы (IDrive) және батареямен жұмыс істейтін сағат чипі (ClikClok) – барлығы Suitable Solutions компаниясынан. 1984 жылы Rainbow 100 компьютерінде алғаш рет американдық жергілікті халықтардың тілдеріне қолдау көрсетілді. Аризона штатындағы Навахо қорығындағы Рок Пойнт қауымдық мектебі Навахо тілі үшін ROM чипін тапсырыс берді, бұл мектепке екі тілді компьютерлік бағдарламалар жасауға мүмкіндік берді. Univation да Rainbow үшін бірнеше өнімдер шығарды. Олар қосымша жад карталарын, қатты дискіні басқару контроллерлерін және LAN карталарын ұсынды. Univation дискілік интерфейсі SASI/SCSI 1 болды, бірақ DEC-тің Winchester Disk нұсқасымен бағдарламалық үйлесімділік болған жоқ. Ол Xebec компаниясының жобасына негізделген. C. H. S. DEC Rainbow үшін екі дискіні басқару контроллерін жасады. Ол DEC дискілік контроллерімен үйлесімді болғандықтан, оны 100B/100+/190 модельдерінде жүктеуге болады. DEC ұсынған нұсқа сияқты, ол Western Digital компаниясының WD1010 чипіне негізделген. Дегенмен, екінші қатты дискіге қол жеткізу үшін қосымша драйверлер қажет болды. Швейцарияның REC компаниясы Rainbow үшін SCSI картасын жасады. Сонымен қатар, Duncan MacDonald, Inc. 20МБ, 40МБ және 67МБ көлемді MFM дискілерін ұсынды, олар DEC компаниясының одан да қымбат сататын дискілерін пайдаланды, сонымен қатар Rainbow компьютерінің қуат көзі үлкен дискілердің қуат талаптарына шыдамауы үшін қуат блогымен бірге сапалы металл шкафты ұсынды.

Қиындықтар

Rainbow MS DOS-тың ерекше нұсқасын қолданғандықтан, ол IBM PC немесе PC DOS-пен толыққанды бағдарламалық немесе аппараттық үйлесімділікке ие болмады. Бағдарламалардың негізгі аппараттық құралдарды емес, MS DOS интерфейсін қолдануы күтілді. Дегенмен, көптеген маңызды коммерциялық бағдарламалық өнімдер әртүрлі себептермен, оның ішінде өнімділікті арттыру үшін тікелей аппараттық құралдарға жазылған. Compaq Portable және басқа да клондар пайда болғаннан кейін, нарықтағы күту – барлық MS DOS нұсқалары IBM PC-ге толыққанды үйлесімді болуы керек еді. Кейіннен Microsoft ерекше OEM нұсқаларын лицензиялауды тоқтатып, MS DOS 5.0 стандартталған нұсқасын бөлшек сауда арқылы сата бастады. "Code Blue" IBM BIOS-ты эмуляциялауда жақсы жұмыс істесе де, оның бейне және басқа да жабдықтарға сілтемелерді анықтау мүмкін болмауы Rainbow жүйесінде іске қосылатын бағдарламалардың шегін шектеді. FOSSIL TSR бірнеше терминал бағдарламалары мен редакторларын IBM PC, Rainbow және басқа да ертедегі 8088/8086 компьютерлерінде іске қосуға мүмкіндік берді, бірақ оның кеңінен қолданылмауы тиімділігін төмендетті. Turbo Pascal және Turbo C сияқты танымал бағдарламаларды іске қосуға мүмкіндік беретін түрлі хактар да болды. Мұндай түзетулер таратылды, бірақ жаңа нұсқаулар оларды қолдауды қиындатты, және уақыт өте келе бұл хактар жойылды (онлайн архивтерде 1991 немесе 1992 жылдан кейін жаңа материал өте аз, бірақ оның бір бөлігі RABIT TSR-ге байланысты болуы мүмкін, ол Borland өнімдері үшін мәселені жалпы шешті). DEC Rainbow 100 MS DOS FAT форматталған дискеттерді қолдады. Олар FAT12 форматында 80 тректі, бір жақты, төрттік тығыздықты 5,25 дюймдік дискілер болды. Алғашқы екі трек жүктеуге арналған, бірақ оларда MBR немесе BPB болған жоқ (MS DOS 2.x және 3.10 Rainbow жүйесінде оның орнына жадта статикалық BPB пайдаланды). Бастау секторы (0-трек, 0-жақ, 1-сектор) DI 0xF3-тен басталатын Z80 кодынан тұрды. 8088 жүктегіші Z80 арқылы жүктелді. 1-трек, 0-жақ, 2-сектор 0xFA Media/FAT ID байтымен басталады. Форматталмаған дискілерде 0xE5 орнына қолданылады. Файл жүйесі 2-трек, 0-жақ, 1-сектордан басталады. FAT-тың 2 көшірмесі және түбірлік каталогта 96 жазба бар. Сонымен қатар, 2:1 секторлық араласуды қамтамасыз ету үшін физикалық және логикалық тректердің сәйкестігі бар. Дискілер физикалық секторлармен әр тректе 1-ден 10-ға дейін ретпен нөмірленген, бірақ логикалық секторлар 1-ден 10-ға дейін физикалық секторларда сақталды: 1, 6, 2, 7, 3, 8, 4, 9, 5, 10. Бұл Rainbow дискінің бейнесін жасауды қиындатады, өйткені барлық қолданыстағы құралдар BPB бар MBR болады деп есептейді, және дискіде BPB болмағандықтан, оны толықтыру үшін түрлі хактар қажет болды. DEC Rainbow 100 жалпы кеңейту шинасына ие болмады. Оның орнына, бір мақсатқа ғана арналған бірнеше кеңейту слоттары болды: қосымша жад, графика, rx 50 дискеттік контроллері. Бір слот бастапқыда DMA-ға қосылған тізбектік карта үшін жоспарланған, бірақ оның орнына қатты дискілік контроллерлер қолданылды, өйткені DEC дұрыс болмады. Univation осы слот үшін Rainbow желісі арқылы жүктеуге мүмкіндік беретін Ethernet картасын жасады. Ол бір корпуста қатты дискіні және Ethernet-ті орнатуға мүмкіндік берді, бірақ оның құны 750 долларға жететін, сондықтан көптеген Rainbow жүйелерінде Ethernet болған жоқ. Бағдарламалық үйлесімсіздіктер жаман болғанымен, кеңейту аппараттық құралдарының икемділігінің болмауы одан да жаман болды, және ISA карталарын қолдана алмауы, сол кездегі кемшіліктеріне қарамастан, Rainbow-тың сахнадан кетуіне маңызды рөл атқарды.

The Rainbow used a distinct version of MS DOS, so it was not completely software or hardware compatible with the IBM PC or PC DOS. The expectation was for programs to target the MS DOS interface and not the underlying hardware. However, many significant commercial software products were writing directly to the hardware for a variety of reasons, including performance. After the Compaq Portable and other clones, the market expectation was that all MS DOS versions would be fully IBM PC compatible. Later, Microsoft would stop licensing distinctive OEM versions and sell standardized MS DOS 5.0 at retail. While "Code Blue" did a good job at emulating the IBM BIOS, its inability to trap references to the video and other hardware limited what would run on the Rainbow. The FOSSIL TSR allowed several terminal programs and editors to run on the IBM PC, Rainbow, and other early 8088/8086 computers, but its limited adoption hampered its usefulness. Various other hacks allowed popular programs such as Turbo Pascal and Turbo C to run. Such patches circulated, but new releases made these difficult to keep up with, and over time these hacks dried up (the online archives have very little new after 1991 or 1992, although some of that may be due to the RABIT TSR, which solved the problem generically for all Borland products). The DEC Rainbow 100 MS DOS did support FAT formatted floppies. They were FAT12 format on 80 track, single sided, quad density 5.25" drives. The first two tracks were reserved for the boot loader, but didn't contain an MBR nor a BPB (MS DOS 2. x and 3.10 on the Rainbow used a static in memory BPB instead). The boot sector (track 0, side 0, sector 1) was Z80 code beginning with DI 0xF3. The 8088 bootstrap was loaded by the Z80. Track 1, side 0, sector 2 starts with the Media/FAT ID byte 0xFA. Unformatted disks use 0xE5 instead. The file system starts on track 2, side 0, sector 1. There are 2 copies of the FAT and 96 entries in the root directory. In addition, there is a physical to logical track mapping to effect a 2:1 sector interleaving. The disks were formatted with the physical sectors in order numbered 1 to 10 on each track after the reserved tracks, but the logical sectors from 1 to 10 were stored in physical sectors 1, 6, 2, 7, 3, 8, 4, 9, 5, 10. This makes it hard to create Rainbow disk images since all existing tools assume there will be an MBR with a BPB, and required various hacks to make up for the lack of on disk BPB. The DEC Rainbow 100 had no general expansion bus. Instead, it had a number of expansion slots that could be used for a single purpose only: extra memory, graphics, rx 50 floppy controller. One slot was originally designed for a DMA enabled serial card, but hard disk controllers were used there instead because DEC bet wrong on which was more important. Univation produced an Ethernet card that could boot the Rainbow over the network for that slot. It stacked to allow both hard disk and Ethernet in the same box, but it cost $750 which was prohibitively expensive so few Rainbows had Ethernet. While the software incompatibilities were bad, the lack of expansion hardware flexibility was worse, and the inability to use ISA cards, despite their flaws at the time, played a significant role in the Rainbow fading from the scene.

Мұра

Көп эмуляторлы супер жүйе Rainbow-ға тән Windows 1.0 жүйесін іске қоса алады. Rainbow 100 FidoNet жүйесін құруда шағын, бірақ маңызды рөл атқарды. Сент-Луис қаласындағы компьютер клубы CP/M жүйесінде CBBS қолданысын пайдаланып BBS жүйесін орнатуға кіріскенде, DEC клубка Rainbow 100 компьютерді тегін сыйға беретінін білді. Топ бұл машина келген бойда BBS-ті іске қосуды жоспарлады; алайда, Z80 процессордың тізбектік порттарға қол жеткізе алмайтыны анықталды. DOS жүйесінде жұмыс істейтін жаңа BBS платформасын іздеу барысында олар FidoBBS туралы біліп, оның жасаушысынан тізбектік драйверлерді Rainbow платформасына ауыстыруды ұйымдастырды. Бұл Сент-Луис пен Сан-Францискодағы жасаушы арасында электрондық хаттар мен файлдарды жіберуге байланысты қысымды телефондық төлемдерге әкелді, ал жасаушы FidoNet-ті телефон тарифтері арзан болатын түнгі уақытта дерек алмасуды автоматтандыру әдісі ретінде жасады. Пирс Энтони 80-ші жылдардағы көптеген кітаптарын DEC Rainbow компьютерінде жазды. DEC Rainbow «Ghostbusters», «Beverly Hills Cop» және «Firestarter» фильмдерінде көрінеді. Майкл Паре «The Philadelphia Experiment» фильмінде "Rainbow" компьютеріне телеарна жарнамасын тамашалайды.