TR 440

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TR 440 (gelesen: vier-vierzig) ist die Bezeichnung des von der Telefunken AG, später AEG-Telefunken, danach Computer Gesellschaft Konstanz, aus dem TR 4 weiterentwickelten Großrechners. Der erste Rechner wurde 1969 an das Deutsche Rechenzentrum in Darmstadt geliefert. Insgesamt wurden zusammen 45 Anlagen Typ TR 440 gebaut.

Der (auch: die) TR 440 war an vielen deutschen Universitäten eingesetzt, u. a. Ruhr-Universität Bochum (1971), Ludwig-Maximilians-Universität München, Universität Würzburg, Universität Hamburg, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Universität Stuttgart, Universität Konstanz, Universität Kaiserslautern, Universität Marburg, Technische Universität Clausthal und Forschungseinrichtungen wie der GKSS in Geesthacht. Der Erlangener Rechner war als einziger zu einem Dreifach-Prozessor ausgebaut, die anderen liefen in der Endphase mit Doppelprozessoren.

[Bearbeiten] Technische Einzelheiten

• monolithische Schaltkreise
• Kernspeicher-Module von 16 K Wörtern zu je 52 Bits
• Zykluszeit 0,9 Mikrosekunden, bei Zyklenüberlappung 0,125 Mikrosekunden
• ca. 800 000 Operationen/Sekunde
• Satellitenrechner TR 86

Register (Rechenwerk, 48+4 Bit):

• A -- Akkumulator
• Q -- Quotientenregister
• D -- Multiplikandenregister
• H -- Hilfsregister
• M -- Markenregister
• Y -- Schiftzähler

Im Akkumulator werden Transport- und Rechen-Operationen ausgeführt, außerdem dient das Register als Zwischenspeicher für zu bearbeitende Daten. Mit dem Quotientenregister kann der Akkumulator zu einem bei Multiplikation und Division notwendigen doppeltlangen Register verbunden werden.

Register (Befehlswerk, 24 Bit):

• F -- Befehlsfolgeregister
• BL -- Bereitadressenregister
• U -- Unterprogrammregister
• BW -- Wecker
• BT -- Prüfregister
• B -- Bereitadressenregister
• K -- Merklichterregister
• BG -- Uhr
• X -- Indexbasisregister

Das Indexbasisregister enthält die Anfangsadresse eines Bereiches von 256 Halbworten des Hauptspeichers, die einem Programm als Indexspeicher dienen.

[Bearbeiten] Vorgesehene Peripheriegeräte

• Sichtgerät SIG 100 (Vektorgrafik, auch für Zeichen- und Buchstabendarstellung, Kleinbuchstaben nur als Kapitälchen)
• Sichtgerät SIG 50 (nur Text)
• Fernschreiber FSR 105 (für abgesetzte Arbeitsplätze, angeschlossen mit 200 Baud)
• Trommelspeicher TSP 500
• Plattenspeicher PSP 600
• Wechselplattenspeicher WSP 414
• Magnetbandeinheiten MDS 254
• Lochkartenleser LKL 720
• Lochkartenstanzer LKS 145
• Lochstreifenleser LSL 195
• Lochstreifenstanzer LSS 150
• Schnelldrucker SDR 176
• Plotter ZCH 230-233

Das Ganzwort hat 52 Bits, von denen für die eigentliche Informationsdarstellung 48 Bits benutzt werden. Die restlichen Bits enthalten die Typenkennung

• 0 -- Gleitkommawert
• 1 -- Festkommawert (Komma links)
• 2 -- Befehlsworte (2 je Ganzwort)
• 3 -- Zeichenkette (6 Zeichen je Ganzwort)

und eine Dreierprobe, die die in seltenen Fällen auftretenden Maschinenfehler abfangen konnte.

Die Ganzzahl-Darstellung erfolgt im Einerkomplement, d. h. Negation durch bitweise Umkehrung, die Gleitzahl-Darstellung durch Exponent zur Basis 16, mit 8 Bit Exponent, 38 Bit (84 bei doppelter Genauigkeit) Mantisse.

Eine architektonische Besonderheit sind typenkennungsabhängige Befehle. Diese verlangen beispielsweise als Operanden ein Gleitpunkt bzw. ein Festpunktwort. Außer Halb-, Ganz- und Doppelworten können durch spezielle Befehle neben Bytes (zu 8 Bits) auch beliebige Wortausschnitte transportiert werden.

Zentrales Bedienelement für die Operateure und zugleich Protokolldrucker war eine IBM Selectric Kugelkopfschreibmaschine. Daneben war über die zentrale Anzeigetafel jederzeit die Kanalauslastung (Zentraleinheit ↔ Speicher) ersichtlich. Nach der Verschrottung der Hamburger Maschine überlebte dieses Panel als „Kunst am Bau“ und ziert blinkend – mit etwas Elektronik künstlich „am Leben erhalten“ – das Treppenhaus des Rechenzentrums.

Ein Rechnerneustart – also kein Technischer Grundzustand nach Rechnerstillstand – erfolgte mit einem Bootprogramm auf Lochstreifen. So „aus dem Urschleim“ gezogen konnte damit das restliche Betriebssystem vom Plattenspeicher auf den schnelleren Trommelspeicher und in den Kernspeicher geladen werden.

[Bearbeiten] Betriebssystem BS3

[Bearbeiten] Programmiersprachen

• TAS Telefunken-Assembler-Sprache (Makro-Assembler)
• FORTRAN IV
• ALGOL 60
• ALGOL 68
• BCPL
• AIDA, Algol60-Interpreter
• PASCAL

[Bearbeiten] Dateisystem

[Bearbeiten] Kommandosprache

• mehrere parallel ablaufende Stapelprogramme (Grundlast)
• dialogfähiges Teilnehmer-Rechensystem über Satellit TR 86 (bis zu 48 Teilnehmer gleichzeitig)
• Assemblerbefehle (SSR…) und (Befehls-)Kommandos in deutsch. Beispiele:
  • $EDIERE Beispiel
  • $RECHNE Beispiel,,Pascal − oder in Einzelkommandos:
  • $UEBERSETZE Beispiel,Pascal – alternativ:
  • $UEBERSETZE,,Sprache=Pascal,Quelle=Beispiel
  • $MONTIERE Beispiel
  • $STARTE Beispiel
  • $.
  • $MBAUFSPANNE (Wie schnell das ging, hing natürlich vom Operator ab ;-)

Bemerkenswert:

• Die gemeinsame LFD (LangFristige Datenhaltung) erstreckte sich über jeweils mehrere Plattentürme und konnte im Tandembetrieb (Verbund zweier TR 440) betrieben werden.
• Das BS3 optimierte seinen Durchsatz am besten selbst und wurde von den Operateuren meist in Ruhe gelassen, aber für Spezialjobs konnten über die Steuerkonsole die Prozesspriorität und erforderliche Ressourcen genau dosiert werden.
• Man durfte Kommandos und Parameternamen bis zur Eindeutigkeit beliebig abkürzen. Bei $UEBERSETZE reichte zum Beispiel $UE. und für QUELLE ein Q.
• Durch die Ausnutzung der Voreinstellungen (-STD-) und der Kenntnis der Parameterposition von Optionen konnte die Schreibarbeit dabei enorm reduziert werden.
• Aber auch das Gegenteil war möglich (s. o.): die Parameter durften in beliebiger Reihenfolge (auch mehrfach) unter Angabe des Parameternamens angegeben werden und sich über mehrere Zeilen bzw. Lochkarten erstrecken
• Eine weitere Vereinfachung bzw. Steuerungsmöglichkeit ergab sich durch den Einsatz vordefinierter ($GEDAECHTNIS) oder selbst vereinbarter Kommandos, gesetzten Variablen und Wahlschaltern.
• Bei Fehlern in der Eingabe oder Programmausführung gab es im Dialog mehrstufige Korrekturmöglichkeiten. Allerdings hat sich da auch mancher in den Hierarchiestufen „verlaufen“.
• Zu übersetzende Programme konnten optional mit dynamischer Kontrolle und Überwachung versehen werden, um z. B. die Einhaltung von Feldgrenzen bei Arrays zur Ausführungszeit zu prüfen.
• Zahlreiche Compiler standen zur Verfügung bzw. wurden entwickelt und ermöglichten sogar die Übersetzung verschiedensprachlicher Quellen und Montage zur gemeinsamen Ausführung.
• Die Typenkennung konnte fehlerhafte – durch noch nicht initialisierte Variable oder programmiertechnisch ungewollte (z. B. Zahl auf String) – Wertzuweisungen verhindern.
• Sehr hilfreich war, dass nach Programmabbrüchen optional ein Dump der verwendeten Variablen mit Klarnamen und – durch die Typenkennung möglich – in leicht lesbarer Normaldarstellung verlangt werden konnte...

[Bearbeiten] Quelle

• E. Thiele (Hrsg.): Telefunken nach 100 Jahren: Das Erbe einer deutschen Weltmarke. Nicolai, Berlin 2003

[Bearbeiten] Weblinks

• History of Telefunken TR-440 (Abbildung)
• ausführlicher Verkaufsprospekt mit Bild des Rechnerraums Uni Bochum (7,9MB)
• TR440 Trivia aus dem Usenet
• weitere Dokumente (Assemblerspracher TAS, Systemdienste)