Rechenanlage
TELEFUNKEN TR4
(English
text below)
Eine Anlage dieses Typs (TR
steht für Telefunken-Rechner), der damals größte in Europa entwickelte
Digitalrechner, war am Rechenzentrum der Bayerischen Akademie der
Wissenschaften installiert. Die Erstinstallation der Anlage kostete 1962
mit Peripherie rund 5 Millionen Deutsche Mark (2,5 Mio. €); 1968 wurde der
Preis noch mit 2,7 Millionen Deutsche Mark angegeben. Bis Mitte 1967 waren 23 Anlagen aufgestellt, davon
19 in Deutschland, 2 waren noch bestellt; vom Nachfolger TR440 waren 1968 bereits
2 bestellt
Taktfrequenz 2 MHz,
Stromaufnahme 2 kW. Binär arbeitender
Parallelrechner mit Halbleiter-Schaltkreisen; Mikroprogramm-Steuerwerk mit
auswechselbaren Einschubeinheiten für die Befehle. Hauptspeicher: Ferritkernspeicher 28 672
Worte und Festspeicher mit 4096 Worten zu 52 Bit (siehe unten), das entspricht
etwa 0,2 MB. Dazu Ferritkernspeicher
für 256 Kurzworte (Indexspeicher). 6
Magnetbandgeräte als Hintergrundspeicher und für Ein-/Ausgabe.
Wortstruktur binär: 50 bit, davon 2 Bit
Typenkennung 0…3
0 = Gleitkomma: 11 Dezimalen Mantisse, Zahlenbereich 10±38
1 = Festkomma:
13 Dezimalen im Bereich |x| < 1
2 = zwei Einadreßbefehle:
24 bit (Halbwort)
3 = Alphanumerische Zeichen: 8 X 6 bit
Typische
Rechenzeiten
(ohne Zugriff im Mittel)
Festkomma
Gleitkomma
Addition
4,5
µs
20
µs
Multiplikation
30
µs
30
µs
Ein und
Ausgabe
·
Am
Rechner angeschlossen sechs Magnetbandgeräte 7 500 Z/s
·
Lochkarten-
und Lochstreifengeräte
·
Überwachungsschreibmaschine
am Kontrollpult
· Druckausgabe mit alphanumerischem Zeilenschnelldrucker direkt am Rechner
Mechanischer Aufbau
Der
Rechner ist in 6 Schränken untergebracht, jeder Schrank ist 0,60 m breit,
1,60 m
hoch und 0,45 m tief. Die Schränke enthalten den Rechner einschließlich
Netzteil und Speicher. Rechts schließen
sich weitere Schränke für die Ein-/Ausgabekanäle an. Der Kontrollplatz für den Operateur enthält das Kontrollpult und die
Überwachungsschreibmaschine.
Rund 50 MB Plattenspeicher
wurden bald zugefügt. Das erforderte eine neue Struktur für das
Betriebssystem. Gisela
Hoffmann und Gerd Sapper schrieben Teile der neuen
Betriebssystem-Software.
Das Plattenbetriebssystem (kurz PBS) musste
·
nach
außen sich wie ein Bandbetriebssystem verhalten, da
Programmiersprachen-Übersetzer und Laufzeitsysteme unverändert weiter laufen
mussten; das Lesen von Bibliotheken und Schreiben von ladbaren Programmen
musste aber auf dem Plattenspeicher erfolgen
·
den
neu gewonnenen Pattenspeicher als Sekundärspeicher statt bisher Bändern
verwenden und die Bänder als Tertiärspeicher weiter betreiben. Es gab also
reale und auf der Platte nachgebildete Bänder, für deren Benutzung die selben
Systembefehle dienten.
·
mit
der Primärspeicherverwaltung ähnlichen Systembefehlen Reservierung, Beschreiben
und Lesen von Plattenspeicherblöcken ermöglichen.
Wann war das?
Anforderungen Sommer 1966, Konzept und Realisierung ab Herbst 1966 bis Mitte
1967.
Waren diese Änderungen nur für das Leibniz-Rechenzentrum oder wurden sie von
Telefunken übernommen?
Das Plattensystem wurde von Telefunken als neues TR4-Standard-Betriebssystem
übernommen.
Auch damals galt schon die Regel, dass sich alle 18 Monate die Taktfrequenz von
Rechnern verdoppelt und der Speicher-Preis halbiert. Wenige Jahre später
wurde der TR4 durch den zehn mal schnelleren TR440 abgelöst. Gisela
Hoffmann leitete eine Gruppe, die für eine Übergangszeit ein
Betriebssystem auf dem TR440 entwickelte, das es gestattete, das
TR4-Programmsystem weiter zu benützen; um den größeren Speicher auszunutzen, verhielt
es sich nach außen wie zwei unabhängige TR4.
A setup of this kind, then the largest digital
computer developed in Europe, was installed at the computing center of the
Bavarian Academy of Sciences in Munich Germany. Cost of the computer was
about 5 million German Mark (2.5 million US$). Operating frequency 2 MHz,
main storage about 0.5 MB.
About 50 MB disk storage were soon added. This
required a new structure of the operating system. Gisela Hoffmann and Gerd
Sapper were authors of parts of the new operating system.
The Disk Operating System (short code PBS) had to
- act
externally like a tape-based operating system, because programming
language compilers and runtime-systems had to continue working unchanged;
reading of libraries and writing of loadable modules had to take place on
disk storage
- use the
newly acquired disk storage as secondary storage instead of tapes, and
operate tapes as tertiary storage. There were real tapes and tapes
simulated on disk-storage; programmed by identical supervisor calls.
- provide
additional supervisor calls - similar to administration of primary storage
- for booking, writing, and reading of blocks of disk storage.
When was this?
Requirements in summer 1966, design and implementation from autumn 1966 till
mid of 1967.
Where these changes only for the Leibniz-computing
center or were they adopted by Telefunken?
The Disk Operating System was adopted by Telefunken as the new standard
TR4-operating system.
Already then was the rule that the operating frequency
of computers doubles and the price of storage halves every 18 months. Few
years later, the TR4 was succeded by the ten times faster TR440. Gisela Hoffmann was head of a group that, for a transition period, developed an
operating system on the TR440 that allowed to to continue the use of TR4
software; to make use of the larger storage, it worked like two independent
TR4's.
1965
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Photos: TELEFUNKEN
Digital-Rechenanlage TR4 Bedienungs-Handbuch |
Waren die Telefunken
TR4 und TR440 48-Bit Rechner, 50-Bit Rechner oder sogar 52-Bit Rechner?
Die Wortstruktur wird heute
am besten mit "48 + 2 Bit" beschrieben, obwohl diese Bezeichnung zur
damaligen Zeit nicht üblich war.
Der Speicher war
tatsächlich in 52-Bit-Worten angelegt. Zwei Prüf-Bit für die Dreierprobe
dienten der automatischen Rechenkontrolle und Transportüberwachung; sie waren
den Programmierern nicht zugänglich. Sie
wurden von der Hardware ausgewertet und hätten bei Hardwarefehlern zum
"Dreierproben"-Alarm geführt.
Ein Programmierer hat also trotz der 52-Bit-Struktur den Rechner als in
50-Bit-Worten organisiert angesehen. Die Typenkennung (2 Bit) war dem
Programmierer zugänglich, diente hauptsächlich - wie die Dreierprobe bei der
Hardware - für implizite Plausibilitätsprüfungen und löste die
Programmunterbrechung "Typenkennungsalarm" aus; beispielsweise waren
Gleitkomma-Operationen nur auf Worten mit Typenkennung Null möglich; das
Programm hatte aber die Möglichkeit, darauf zu reagieren. Für den Anwender
unbeschränkt nutzbar waren nur 48 Bit. Wenn es darum ging, auszudrücken
wieviel alphanumerische Zeichen (Typenkennung 3) oder Programmbefehle
(Typenkennung 2) ein Text oder ein Programm umfassten, rechnete man für zwei
Befehle oder acht 6-Bit-Zeichen (Hexaden) 48 Bit = 1 Wort, sollte der Umfang in
Byte angegeben werden, multiplizierte man mit 6.
TELEFUNKEN TR10
Der TR10
wurde 1964 bis 1966 produziert. 10
Anlagen wurden installiert, davon 7 in Deutschland. Die Worte waren in Hexaden (6 Bit-Elemente)
gegliedert, die Wortlänge war variabel.
Der Befehlsvorrat umfasste 30 Befehle variabler Länge mit einem oder
zwei Adressteilen.
Serie TR8
Nachfolger
des TR4 wurde der zehn mal schnellere TR440; Nachfolger des TR10 die Serie TR8
mit hauptsächlich TR86 auch als Satellitenrechner des TR400 für die
Datenfernverarbeitung. Ähnlicher Rechner
aus der Serie TR8 für militärische Zwecke war der TR84 mit anderen Bauelementen
und weniger Ein-/Ausgabe-Kanälen.
Zu
Anwendungen des TR4-Rechners in Forschung und Lehre siehe http://techniksammlung-backnang.de/technik/ant/tr4/tv_afl_0.html
Update 13.05.2007