Bande DEC

DECtape , appelé à l'origine Microtape , est un support de stockage de données sur bande magnétique utilisé avec de nombreux ordinateurs de Digital Equipment Corporation , notamment les PDP-6 , PDP-8 , LINC-8 , PDP-9 , PDP - 10 , PDP-11 , PDP-12 et PDP-15 . Sur les systèmes 32 bits de DEC, la prise en charge VAX/VMS a été implémentée mais n'est pas devenue une partie officielle de la gamme de produits.

Les bandes DEC ont une largeur de 19 mm ( 3 ⁄ 4 pouces) et sont formatées en blocs de données qui peuvent chacun être lus ou écrits individuellement. Chaque bande stocke 184 000 mots PDP-8 de 12 bits ou 144 000 mots de 18 bits . La taille du bloc est de 128 mots de 12 bits (pour les machines 12 bits) ou de 256 mots de 18 bits pour les autres machines (systèmes 16, 18, 32 ou 36 bits).

D'un point de vue programmation, parce que le système est orienté bloc et permet une recherche aléatoire, DECtape se comporte comme un lecteur de disque très lent.

DECtape trouve son origine dans le système de bande LINCtape , qui a été conçu à l'origine par Wesley Clark au MIT Lincoln Laboratory comme partie intégrante de l' ordinateur LINC . Il existe des instructions LINC simples pour lire et écrire des blocs de bande à l'aide d'une seule instruction machine. La conception du LINC, y compris LINCtape, a été placée dans le domaine public car son développement avait été financé par le gouvernement. Les lecteurs LINCtape ont été fabriqués par plusieurs sociétés, dont Digital.

L'origine de LINCtape se trouve dans le système de bande magnétique de l'ordinateur historique TX-2 du Lincoln Laboratory , conçu par Richard L. Best et TC Stockebrand. Le système de bande TX-2 est l'ancêtre direct de LINCtape, avec l'utilisation de deux ensembles redondants de cinq pistes et un transport de bande à entraînement direct, mais il utilise un format de bande physiquement incompatible (bande de ½ pouce sur des bobines de 10 pouces, alors que la bande LINC et DECtape utilisaient une bande de ¾ pouce sur des bobines de 4 pouces).

Digital a initialement présenté le Type 550 Microtape Control et le Type 555 Dual Microtape Transport comme périphériques pour les ordinateurs PDP-1 et PDP-4 , tous deux des machines 18 bits. DEC a annoncé la disponibilité de ces périphériques en mars et mai 1963, et en novembre, la planification était déjà en cours pour proposer le produit pour les PDP-5 12 bits et PDP-6 36 bits , même si cela impliquait un changement de format d'enregistrement. Les spécifications initiales du contrôleur Type 550 évoquent une avancée significative par rapport au LINCtape, la capacité de lire et d'écrire dans les deux sens. À la fin de 1964, le transport Type 555 était commercialisé comme un transport DECtape.

Le transport de bande utilisé sur le LINC est essentiellement le même que le transport Type 555, avec les mêmes signaux d'interface et le même support de bande physique. Les contrôleurs LINC et DEC sont cependant incompatibles et les positions des bobines d'alimentation et de réception ont été inversées entre les formats de bande LINC et DEC. Bien que LINCtape prenne en charge la recherche de blocs bidirectionnelle à grande vitesse, il ne prend en charge que les opérations de lecture et d'écriture de données réelles dans le sens avant. DECtape utilise un format de piste de marquage sensiblement différent pour permettre des opérations de lecture et d'écriture dans les deux sens, bien que tous les contrôleurs DECtape ne prennent pas en charge la lecture inverse. DEC a déposé une demande de brevet sur les fonctionnalités améliorées incorporées dans DECtape à la fin de 1964. L'inventeur mentionné sur ce brevet, Thomas Stockebrand, est également l'auteur de l'article sur le système de bande TX-2 à partir duquel la bande LINC a été dérivée.

Finalement, le contrôleur de bande TC12-F du PDP-12 prenait en charge à la fois LINCtape et DECtape sur le même transport. Comme avec le LINC-8 précédent , le PDP-12 est un PDP-8 augmenté d'un support matériel pour le jeu d'instructions LINC et les périphériques de laboratoire associés.

Le DECtape a été conçu pour être suffisamment fiable et durable pour être utilisé comme support de stockage principal du système d'exploitation (OS) d'un ordinateur. Il est possible, bien que lent, d'utiliser un lecteur DECtape pour exécuter un petit système d'exploitation tel que OS/8 ou OS/12. Le système serait configuré pour placer les fichiers d'échange temporaires sur un deuxième lecteur DECtape, afin de ne pas ralentir l'accès au lecteur principal contenant les programmes système.

À son lancement, DECtape a été considéré comme une amélioration majeure par rapport aux bandes papier chargées à la main, qui ne pouvaient pas être utilisées pour prendre en charge les fichiers d'échange essentiels au partage de temps pratique . Les premiers disques durs et lecteurs à tambour étaient très chers, limités en capacité et notoirement peu fiables, de sorte que DECtape a été une percée dans la prise en charge des premiers systèmes de partage de temps sur les ordinateurs DEC. Le légendaire PDP-1 du MIT , où la culture des premiers hackers informatiques s'est développée, a adopté plusieurs lecteurs DECtape pour prendre en charge une communauté de partage de logiciels primitive. Le système de disque dur (lorsqu'il fonctionnait) était considéré comme un périphérique de stockage de fichiers « temporaire » utilisé pour la vitesse, et non comme un stockage à long terme des fichiers. Les utilisateurs d'ordinateurs conservaient leurs propres fichiers de travail personnels sur DECtapes, ainsi que les logiciels à partager avec d'autres.

La conception de DECtape et de ses contrôleurs est assez différente de tout autre type de lecteur ou de contrôleur de bande de l'époque. La bande mesure 0,75 pouce (19 mm) de large, accueille 6 pistes de données, 2 pistes de marquage et 2 pistes d'horloge, avec des données enregistrées à environ 350 bits par pouce (138 bits par cm). Chaque piste est associée à une piste non adjacente pour la redondance en connectant les têtes de bande en parallèle ; par conséquent, l'électronique ne gère que 5 pistes : une piste d'horloge, une piste de marquage et 3 pistes de données. Le codage Manchester (PE) a été utilisé. Les pistes d'horloge et de marquage ne sont écrites qu'une seule fois, lorsque la bande a été formatée ; après cela, elles sont en lecture seule. Cela signifie qu'une « perte » sur un canal peut être tolérée ; même un trou percé dans la bande avec un perforateur de 0,25 pouce (6,4 mm) ne provoquera pas d'échec de lecture.

Une autre raison de la fiabilité exceptionnellement élevée de DECtape est l'utilisation d'une bande laminée : l'oxyde magnétique est pris en sandwich entre deux couches de mylar , plutôt que d'être en surface comme c'était le cas pour d'autres types de bandes magnétiques. Cela permet à la bande de survivre à plusieurs milliers de passages sur les têtes de bande sans user la couche d'oxyde, ce qui se serait produit autrement lors d'une utilisation intensive des fichiers d'échange sur les systèmes à temps partagé.

La durabilité et la fiabilité fondamentales de DECtape ont été soulignées lorsque la conception des moyeux de montage des bobines de bande a été modifiée au début des années 1970. Le moyeu en métal usiné d'origine avec un ressort de retenue a été remplacé par un moyeu en plastique monobloc moins coûteux avec 6 bras flexibles en forme d'« étoile de mer » ou de « fleur ». Lorsqu'un lot défectueux de ces moyeux de nouvelle conception était expédié sur de nouveaux lecteurs DECtape, ces moyeux se desserraient au fil du temps. En conséquence, les bobines DECtape tombaient des lecteurs, généralement lorsqu'elles tournaient à pleine vitesse, comme dans une recherche de bout en bout. La bobine de bande tombait sur le sol et roulait en ligne droite ou en cercle, se déroulant et emmêlant souvent la bande au fur et à mesure. Malgré ce spectacle horrible, les utilisateurs désespérés démêlaient soigneusement cette bande et l'enroulaient péniblement sur la bobine de bande, puis la réinstallaient sur le moyeu, avec une cale en papier pour maintenir la bobine plus fermement. Les données sur la bande DEC endommagée pouvaient souvent être récupérées complètement et copiées sur une autre bande, à condition que la bande d'origine n'ait été que pliée plusieurs fois et non étirée ou cassée. DEC a rapidement émis un ordre de modification technique (ECO) pour remplacer les concentrateurs défectueux, afin de résoudre le problème.

Au bout d'un certain temps, une bande DEC fortement utilisée ou malmenée commence à devenir peu fiable. Le système d'exploitation est généralement programmé pour réessayer sans cesse une opération de lecture ayant échoué, qui réussit souvent après plusieurs tentatives. Les utilisateurs expérimentés de bande DEC ont appris à remarquer le mouvement caractéristique de « cirage » d'une bande DEC défaillante lorsqu'elle passe plusieurs fois d'avant en arrière sur les têtes de bande, et la mettent au rebut pour une utilisation ultérieure.

Computer Operations Inc (COI) de Beltsville, Maryland, a proposé un clone de DECtape dans les années 1970. Au départ, COI proposait des lecteurs de bande LINC pour les ordinateurs fabriqués par Data General , Hewlett-Packard et Varian , avec seulement une brève référence à sa similitude avec DECtape. Bien que les bandes DECtape et LINC soient physiquement interchangeables, le format de données initialement utilisé par COI pour les mini-ordinateurs 16 bits était distinct à la fois du format utilisé par le LINC et du format utilisé sur DECtape. Lorsque COI a proposé le LINC Tape II avec prise en charge des DEC PDP-8 , PDP-11 , Data General Nova , Interdata 7/32 , HP 2100 , Honeywell 316 et plusieurs autres ordinateurs en 1974, le lecteur était vendu au prix de 1 995 $ et était explicitement annoncé comme étant compatible avec DECtape.

En 1974, DEC a accusé COI de contrefaçon de brevet. COI a à son tour intenté une action en justice affirmant que le brevet de DEC était invalide pour plusieurs motifs, notamment les affirmations selon lesquelles DEC avait commercialisé des équipements basés sur DECtape pendant plus d'un an avant de déposer le brevet, qu'ils n'avaient pas correctement divulgué l'état de la technique et que les revendications clés du brevet DEC étaient dans le domaine public. L' Office américain des brevets et des marques a jugé le brevet de DEC invalide en 1978. Le procès s'est poursuivi jusque dans les années 1980.

Le DECtape II a été introduit vers 1978 et possède une structure de bloc similaire, mais utilise une bande beaucoup plus petite de 0,150 pouce (3,8 mm) (la même largeur qu'une cassette audio compacte ). La bande est conditionnée dans une cartouche miniature DC150 spéciale préformatée composée d'un couvercle en plastique transparent monté sur une plaque en aluminium texturé. Les dimensions de la cartouche sont de 2+3 ⁄ 8 par 3+3 ⁄ 16 x 1 ⁄ 2 pouces (60 mm × 81 mm × 13 mm). Le lecteur TU58 DECtape II dispose d'une interface série RS-232 , ce qui lui permet d'être utilisé avec les ports série ordinaires qui sont très courants sur les processeurs contemporains de Digital.

En raison de son faible coût, le TU58 a été installé sur plusieurs systèmes différents (dont les VT103 , PDP-11/24 et /44 et les VAX-11/730 et /750) en tant que dispositif standard DEC pour la distribution de produits logiciels et pour le chargement de programmes de diagnostic et de microcode . La première version du TU58 imposait des contraintes de temps très sévères aux UART sans tampon alors utilisés par Digital, mais une révision ultérieure du micrologiciel a atténué les problèmes de contrôle de flux. Le système d'exploitation mono-utilisateur RT11 peut être démarré à partir d'un TU58, mais le temps d'accès relativement lent du lecteur de bande rend l'utilisation du système difficile pour un utilisateur impatient.

Comme son prédécesseur DECtape et comme les disquettes RX01 plus rapides utilisées sur le VAX-11/780 , une cartouche DECtape II a une capacité d'environ 256 kilo-octets. Contrairement au support DECtape d'origine, les cartouches DECtape II ne peuvent pas être formatées sur les lecteurs de bande vendus aux utilisateurs finaux et doivent être achetées dans un état préformaté en usine.

Le TU58 est également utilisé avec d'autres ordinateurs, tels que le système de vision artificielle Automatix Autovision et le contrôleur de robot AI32. Le logiciel pilote TU58 est disponible pour les PC modernes fonctionnant sous DOS .

Les premiers modèles de TU58 souffraient de problèmes de fiabilité et d'interchangeabilité des données, qui furent finalement résolus. Cependant, les progrès rapides de la technologie des disquettes à bas prix , qui présentaient un avantage inhérent en termes de vitesse, ont rapidement dépassé le DECtape II et l'ont rendu obsolète.