MK-45, czyli komputer rodem z Krakowa (film, 20 minut)
Na kanale Adama Śmiałka pojawił się fascynujący odcinek, który przybliża temat komputerów z okresu socjalistycznego w Polsce. Gospodarz omawia komputer MK-45, stworzony w latach 80-tych przez krakowską firmę Mera Kvap. Choć ten komputer nie jest szeroko znany, zyskał uznanie w instytucjach finansowych, gdzie był używany głównie do zadań profesjonalnych. Adam zaznacza, że MK-45 nie był dostępny dla przeciętnego użytkownika, nie tylko ze względu na wysoką cenę, ale również na ograniczoną produkcję, która nie była w stanie zaspokoić ogromnego zapotrzebowania rynku. Zamiast starać się konkurować z komputerami domowymi, MK-45 miał inną filozofię projektowania – skupiał się na zastosowaniach specjalistycznych.
W odcinku, Adam przechodzi do szczegółowego opisu budowy i działania komputera. Obudowa MK-45 jest stalowa i solidna, a architektura zbudowana jest z blisko 170 układów scalonych, co w tamtym czasie było dużym osiągnięciem. Przy tym, większość komponentów była krajowej produkcji lub z krajów ościennych, co wiązało się z ograniczeniami w dostępie do zachodnich technologii. Adam dowodzi, że mimo trudności produkcyjnych, MK-45 był konstrukcją dobrze zaprojektowaną i funkcjonalną, chociaż musiał zmagać się z niedoborami w dostawach związanymi z embargiem nałożonym w Polsce.
Gospodarz omawia również system operacyjny CPM, który był podstawą funkcjonowania MK-45. CPM miał wiele ograniczeń, ale wniósł znaczące innowacje, takie jak standardowe nazewnictwo plików, które pozostaje aktualne do dziś. Przedstawił również różne zastosowania systemu, od zarządzania plikami po podstawowe aplikacje, pokazując, jak ten komputer mógł wspomagać profesjonalne środowiska pracy. Co ciekawe, MK-45 działał przez pełne wykorzystanie pamięci RAM, co czyniło go bardziej wydajnym w środowiskach z ograniczonym sprzętem.
W kontekście samej budowy Adam przytacza różnice w technologii w porównaniu do komputerów IBM i ich klonów, zauważając, że MK-45 mimo ograniczeń odznaczał się unikalnymi rozwiązaniami oraz zastosowaniem elementów importowanych z innych krajów komunistycznych. Adam zwraca uwagę na precyzyjną konstrukcję i łatwość serwisowania, co było istotnym atutem w przypadku awarii, mając na uwadze, że często komputery w instytucjach wymagały szybkiej naprawy.
Na czas pisania tego artykułu, odcinek obejrzało już 79 810 osób i zdobył 2 833 polubienia. To odzwierciedla rosnące zainteresowanie historią komputerów w Polsce i wprowadzenie w specyfikę MK-45. Adam Śmiałek z pewnością dostarczył swoim widzom wartościowych informacji, które rozbudzają pasję do technologii i historii komputerów z socjalistycznego okresu. Każdy miłośnik technologii powinien poświęcić chwilę na obejrzenie tego odcinka, aby lepiej zrozumieć ewolucję komputerów w Polsce.
Toggle timeline summary
-
Wprowadzenie do Polskiego Towarzystwa Astronomicznego i transkrypcja.
-
Dyskusja na temat ewolucji technologii socjalistycznej.
-
Wzmianka o postaciach stworzonych w tle propagandy sukcesu.
-
Wprowadzenie do ważnego modelu komputerowego, MK-45.
-
Porównanie socjalistycznej precyzji z produktami zachodnimi.
-
Szczegóły dotyczące specyfikacji i ograniczeń MK-45.
-
Skupienie na jednostce centralnej i jej funkcjonalności.
-
MK-45 został zaprojektowany do zastosowań profesjonalnych, a nie do rozrywki.
-
Dyskusja na temat pozyskiwania komponentów i wpływu warunków ekonomicznych.
-
Przejście w kierunku zgodności z IBM PC i napotkane wyzwania.
-
Wyjaśnienie systemu operacyjnego CPM i jego kontekstu historycznego.
-
Zasady nazewnictwa w CPM, które wpłynęły na przyszłe systemy operacyjne, takie jak DOS.
-
Opis ograniczeń komputerów z lat 70.
-
Przegląd rozwoju technologii i różnorodności komputerów pod koniec lat 70. i na początku lat 80.
-
Szczegółowe zbadanie cech fizycznych i komponentów MK-45.
-
Wnikliwy wgląd w możliwości graficzne MK-45 oraz specyfikacje pamięci.
-
Wyjaśnienie, jak różne komponenty współpracują w ramach MK-45.
-
Osobista anegdota o doświadczeniach prezentera z własnym MK-45.
-
Podsumowanie i zaproszenie do zaangażowania się w dyskusję.
Transcription
Tłumaczenie i napisy Polskie Towarzystwo Astronomiczne Telewizja Polska Transkrypcja Magdalena Świerczek-Gryboś Dzień dobry. Była już socjalistyczna drukarka, czas na socjalistyczny komputer. Lecz nie będzie to powszechnie znany junior ani nawet meritum. W tle propagandy sukcesów tworzono też bohaterów po cichu. Takich jak ten, po którym zostały mi tylko te przełączniki, komputer używany głównie w instytucjach finansowych. Komputery Euro I znowu polskie komputery kojarzone są z jednym miejscem, wrocławskim Euro. Tymczasem urządzenia takie produkowano w wielu zakładach, rozrzuconych po całym kraju. Jednym z nich była krakowska Mera Kvap. Przedsiębiorstwo specjalizujące się w wyrobach najwyższej precyzji i trzeba przyznać, że wcale nie była to taka precyzja socjalistyczna, a konkurencyjna także wobec produktów zachodnich. Dotyczyło to jednak głównie peryferiów przemysłowych, różnego rodzaju rejestratorów i liczników. Z komputerami było gorzej. Produkowano kilka modeli łącznie z Krakiem, klonem peceta, lecz produkcja ta z założenia była przeznaczona dla bardzo konkretnych zastosowań, niskonakładowa i nie można było mówić o tych komputerach jako o platformie uniwersalnej. Oto jeden z komputerów Mery MK-45. Jest on na tyle duży i ciężki, że postanowiłem nie sprowadzać go do siebie, lecz wszystkie zdjęcia wykonać w miejscu, w którym schował się jeden, całkiem dobrze zachowany, choć nieco przybrudzony egzemplarz. A właściwie cały zestaw, bo ocalała także olbrzymia, podwójna stacja ośmiocalowych dysków, monitor Neptun i pancerna drukarka D-180. O peryferiach kiedyś opowiem, dziś skupimy się na jednostce centralnej. Zobaczmy, jak działa. Zacząć należałoby od tego, że MK-45 nie jest komputerem nastawionym na falę entuzjazmu komputeryzacji lat osiemdziesiątych. Nie miał służyć do grania czy zabaw, mało tego, w ogóle nie był osiągalny dla zwykłego człowieka, nie tylko dlatego, że był drogi, ale produkcja nie nadążała za potrzebowaniem rynku profesjonalnego, dla którego został zaprojektowany. Konsekwencją takiego nastawienia była zupełnie inna filozofia projektu. Nie ma tutaj uproszczeń charakterystycznych dla komputerów domowych. Obudowa jest stalowa i ciężka, magistrale są buforowane, użyto profesjonalnych łącz i montażu pakietowego. Nie znaczy to, że nie liczono się z kosztami. Bardzo liczono się, zwłaszcza z dolarami. Cokolwiek dało się zastąpić produkcją krajową, zastępowano. Dlatego w komputerze nie znajdziemy wiele układów zachodnich, a głównie polskie i pochodzące z krajów ościennych, szczególnie ze Związku Radzieckiego. Komputer zbudowany jest z blisko 170 układów scalonych. To ogrom, który, chciałoby się powiedzieć, aż dziwne, że działał. Zwłaszcza budowniczowie Cobry, komputera zaprojektowano w podobnej idei referencyjnych rozwiązań twórcy procesora, musieli się tu dziwić, bowiem uruchomienie tego ostatniego było trudne. Kwap jednak specjalizował się w rozwiązaniach profesjonalnych, najwyższego kalibru i nie mamy się tutaj czego czepiać. To jest po prostu zrobione dobrze, oczywiście jak na upadającą socjalistyczną gospodarkę. Bo MK 45 trafił na najgorszy okres w historii niedoboru wszystkiego i problemów z zakupami zaawansowanych technologii na zachodzie, nie tylko na skutek braku pieniędzy, ale embarga, wprowadzonego po stanie wojennym. Krakowska fabryka, jak i w ogóle wszystkie produkujące cokolwiek na rynek komputerowy, miały jeszcze jednego pecha. Mniej więcej w połowie lat osiemdziesiątych było już wiadomo, świat to pecet IBM-a, reszta już się nie liczy. Inwestowanie w jakąkolwiek inną technologię było marnowaniem pieniędzy i ślepą uliczką. W Polsce jednak dopiero walczono z produkcją ośmiobitowego procesora, a mikrokomputery były potrzebne już. Zatem, mimo, zakładam, świadomości twórców, skonstruowano komputer ośmiobitowy pracujący w systemie CPM. CPM? CPM był tym, czym później stał się DOS, systemem operacyjnym dla całego szeregu komputerów, przeznaczonych dla zadań profesjonalnych. Powstał wcześniej, bo już w 1974 roku i obejmował urządzenia z procesorami 8080, a więc także Z80. Ograniczenia takie jak przestrzeń adresowa wynosząca zaledwie 64 kB oraz moc obliczeniowa sprawiły, że był to system prosty, umożliwiający wykonywanie tylko jednego zadania na raz, a ilość komend nie była duża. Cóż można było zrobić? Zarządzać plikami, tworzyć katalogi, wyświetlać tekstowo zawartości plików, przesyłać dane na porty zewnętrzne i niewiele więcej. System był jednym z pierwszych, w którym stworzono sposób nazywania plików, obowiązujący potem przez wiele lat. Do ośmiu znaków na nazwę, kropka i trzy znaki rozszerzenia. COM i EXE oznaczały plik wykonywalny, TXT – tekstowy i mimo upływu blisko pięćdziesięciu lat, niektóre z tych zasad obowiązują nadal. CPM zaproponował także nazywanie stacji literami z dwukropkiem, co przejął później DOS Microsoftu. Właściwie DOS nawiązywał do CPM-u, gdzie się tylko dało, ponieważ użytkownicy już przyzwyczaili się do pewnych zasad. Należy jeszcze wspomnieć, że komputery lat siedemdziesiątych nie posiadały zegarów i znaczniki czasowe plików w ogóle nie istniały. Dopiero w trzeciej wersji systemu dodano do plików dane dotyczące czasu powstania. Pojawiła się tam także możliwość uruchamiania kilku aplikacji jednocześnie, bynajmniej nie w formie okien, lecz rezydujących w tle zadań, przywoływanych na przykład skrótem klawiszowym. Dodano także obsługę procesorów 16-bitowych, w tym Motorola, ale było już za późno. DOS wygrał i od połowy lat osiemdziesiątych CPM rezydował już tylko w komputerach ośmiobitowych, stworzonych wcześniej dla zadań profesjonalnych. A tych powstało sporo. Ekspansja peceta nie nastąpiła z dnia na dzień i przełom lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych to czas wielkiej różnorodności komputerów. CPM stał się chyba pierwszym ogólnoświatowym standardem, łączącym różne maszyny, więc oprogramowania korzystającego z tego środowiska powstało sporo. Od chyba pierwszego edytora tekstowego, nadającego się do napisania książki, WordStar, przez najbardziej swego czasu popularną bazę danych DeBase, po pierwsze arkusze kalkulacyjne, VisiCalc i Multiplan. Jednak największą siłą systemu była możliwość pisania aplikacji, głównie w Pascalu, dla konkretnych rozwiązań. Dlatego wyprodukowany już w połowie lat osiemdziesiątych MK-45 miał sens, ponieważ z założenia miał być sprzedawany głównie dla instytucji finansowych i stanowisk bazodanowych wraz z aplikacjami napisanymi dokładnie na zamówienie klienta. Czemu to? Czas przyjrzeć się maszynie. Ze zewnątrz stanowi metalową skrzynkę pecetowych rozmiarów, lecz dość smukłą, bo tylko ośmiocentymetrowej wysokości. Z założenia kładziono na nim monitor, nawet znajdowały się tutaj specjalne podstawki pod nóżki, zabezpieczające go przed zsunięciem. Z boku znajduje się duży wyłącznik zasilania i ciekawostka, wskaźnik neonowy, którego używano także w pralkach. Skoro był na rynku, po co wymyślać jakiś nowy? Z tyłu można znaleźć wiele łącz i dość pocieszne gniazdko sieciowe, jakie montowano na ścianach. Po zdjęciu obudowy ukazuje się taki widok. Z lewej strony mamy rozbudowany zasilacz impulsowo-szeregowy, bo znajdziemy tutaj klasyczne już stabilizatory serii 78, ale w dużych kapeluszowych obudowach. Zasilacz dostarcza trzech napięć, w tym 5 V o wydajności kilku Amperów. Widać tutaj całą baterię kondensatorów filtrujących to napięcie. Zdecydowanie ciekawsza będzie jednak prawa strona komputera. Znajdują się tu trzy znormalizowanych wymiarów płyty, ustawione jedna nad drugą. Wszystkie posiadają na jednym z boków złącza Canon, nie mylić z producentem aparatów, które na licencji produkowało Elfro. Złącza te zawierały sporą ilość złota, dlatego na początku lat dziewięćdziesiątych skupowano je chętnie i w ten sposób zezłomowano olbrzymią ilość sprzętu. A tak wygląda idea złącz w praktyce. Gniazda są zamocowane na dodatkowej czwartej płytce, która łączy styki równolegle i dostarcza wybranym napięcia z zasilacza. Wystarczyło teraz wsunąć w szyny znajdujące się z boku płytę i dosunąć ją do zatrzaśnięcia się z łącz. Serwisant zdążający na naprawę komputera do banku miał przy sobie zapasowe pakiety i w pięć minut wymieniał uszkodzone. Naprawę pakietów można było przeprowadzić już spokojnie, w warunkach przystosowanych do takich prac. Płyty, jak wspomniałem, mamy trzy. Płyty, jak wspomniałem, mamy trzy. Procesora i pamięci, grafiki oraz interfejsów. Eksplorację zaczniemy od płyty najważniejszej i od najważniejszego układu, czyli mikroprocesora. To następca 8080, który został ulepszony głównie dzięki redukcji układów towarzyszących i eliminacji trzech napięć zasilających na rzecz jednego tylko, o wartości 5 V. Konstruktorzy odpuścili sobie pobudki patriotyczne i postanowili zrezygnować z polskiej wersji odpowiednika 8080. A ponieważ CEMI nie produkowało kopii jego następcy, użyto tutaj Intela. Przypomnę tylko, że jest to procesor 8-bitowy, adresujący 64 KB, powstały jeszcze w 1976 roku i naturalnym systemem dla niego jest właśnie CPM. Gdzie komputer, tam pamięć. Instalowano ją, w zależności od zamówienia, w ilości od 16 do 64 KB, choć CPM właściwie pracował tylko przy pełnej obsadzie. Kostek jest tak dużo, ponieważ każda obsługuje tylko 16 KB. Zatem bajt tworzy kolumna ośmiu układów. Już wtedy można było użyć choćby dwóch układów statycznego RAM-u o pojemności 32 KB, ale liczyły się koszty, a kostki te były produkowane także przez Kraj Rad i można znaleźć komputery z charakterystycznymi, kolorowymi pamięciami radzieckimi. Tutaj mamy trzy kostki pamięci stałej, o pojemności najprawdopodobniej 2 KB każda. Zawierają tak zwany program monitora, czyli podstawowe procedury, dzięki którym komputer po włączeniu w ogóle działa i potrafi zaczytać system z dyskietki. Później już pamięć ta była odłączana i pracował wyłącznie RAM, w którym rezydował system oraz uruchomiona aplikacja. Najprawdopodobniej są tutaj także ukryte jakieś procedury testowe oraz rozszerzenia umożliwiające pracę z konkretnymi rozwiązaniami tego egzemplarza. Układy 8212 są ośmiobitowymi portami ogólnego przeznaczenia. Niestety brak dokumentacji tego komputera pozwala nam się tylko domyślać ich przeznaczenia. Stawiam na współpracę z klawiaturą, którą podłączało się tutaj oraz z pozostałymi pakietami. Ten układ z kolei steruje pamięciami, a konkretnie odświeżaniem. Otóż pamięci dynamiczne, które tu zastosowano, były tańsze, ale należało je co jakiś czas odczytywać i od razu wynik zapisywać na nowo, żeby nie przepadł. W tym wypadku zajmował się tym niezależnie od procesora ten układ, a sukcesem Z80, będącego rozbudowaną wersją 8085, było między innymi to, że zajmował się także odświeżaniem i dodatkowy układ był zbędny. W końcu znajdziemy tu jeszcze kontroler tak zwanych przerwań. Przerwania zatrzymują wykonywanie programu i domagają się zrobienia czegoś innego. Procesor zapisuje tymczasowo swój stan i zajmuje się tym, czego dotyczy przerwanie. Na przykład obsługuje klawiaturę, bo ktoś wcisnął jakiś przycisk. Po zrobieniu wszystkiego co konieczne, procesor przywraca swój stan sprzed obsługi przerwania i kontynuuje zadanie, którym zajmował się wcześniej. Procesor sam z siebie potrafi obsłużyć pięć źródeł przerwań, ale w rozbudowanych komputerach można mieć tych źródeł więcej, właśnie dzięki takiemu układowi, który oferuje ich jeszcze osiem. Pozostałe układy to różnego rodzaju bufory, dekodery i bramki, których omawianie tutaj darujemy sobie. Oto druga płyta, moglibyśmy rzec karta graficzna. Albowiem tylko tym się zajmuje, tworzeniem obrazu na monitorze. Blok grafiki ma własną pamięć, tym razem statyczną, złożoną z czterobitowych pamięci o pojemności 1 kB każda. Kostek tych znajdziemy tutaj osiem, zatem cała pamięć zajmuje 4 kB. Zważywszy, że obraz wymaga 1920 bajtów pamięci, możemy założyć, że mamy tutaj dwie strony obrazowe albo możliwość definicji własnych znaków. Ulotka wspomina także o semigrafice, rozdzielczości 72x160 pikseli, czy raczej bloków. Na płycie znajdziemy dwie pamięci EPROM. Zapewne jedna zawiera kształty znaków graficznych, a druga oprogramowanie dla… no właśnie, mamy Deja Vu. Oto znowu 8085, tym razem wyprodukowany przez Mitsubishi. Ten procesor miał za zadanie tworzyć obraz. Właściwie zajmował się głównie przesyłaniem danych, gdyż fizycznie kształtowanie elementów obrazu realizował ten las układów niskiej skali integracji. Podobną stroną poszli na przykład twórcy klonów ZX Spectrum, którzy nie mieli dostępu do specjalizowanej kostki ULA. Monitor Neptun dawał z siebie więcej niż przewidywała fabryka. Zmieszczenie 80 liter o szerokości 8 pikseli każda wymaga 640 pikseli, nie licząc marginesów, a było to więcej niż zakładały pierwotne założenia Neptuna, będącego w końcu telewizorem. Czas na ostatnią płytę. Tutaj znajduje się przede wszystkim centrum zarządzania dyskami, a steruje nimi ten oto kontroler. Układ pochodzi jeszcze z 1977 roku i współpracuje w tym wypadku z podwójną stacją ośmiocalową. Teraz będzie ciekawie. Oto radziecki Intel 8257, czyli kontroler bezpośredniego dostępu do pamięci. Jak to działa? W małych systemach komputerowych to procesor i układ graficzny może korzystać z zasobów pamięci. Jeśli na przykład podłączymy magnetofon podczas zapisu i odczytu, nie można robić niczego innego. Podobnie było ze stacją dysków. Praca taka byłaby uciążliwa. Dzięki temu układowi procesor zajmuje się programem, a stacja zapisem i odczytem danych. Układ ten zarządza dostępem do pamięci tak, by między urządzeniami nie doszło do awantur o dane. Tutaj znowu znajduje się radziecki Intel 8253, będący potrójnym tajmerem. Układem tym można odmierzać czas albo zliczać impulsy, dzięki czemu nie musi robić tego procesor. Na tym układzie można na przykład zrealizować zegar czasu rzeczywistego. No i w końcu tutaj znajduje się radziecki Intel 8251, który jest nadajnikiem i odbiornikiem danych wysyłanych szeregowo. Można na nim zrealizować modem albo prostą sieć komputerową. Na płytce znajduje się też sporo przełączników konfigurujących układy do współpracy z konkretnymi peryferiami. Warto też zwrócić uwagę na pogrubione ścieżki zasilające. Przylutowane druty miały za zadanie zmniejszyć spadki napięcia w świecie cyfrowym bardzo niekorzystne. Płyty wyglądają schludnie, ale pakiet grafiki ukazuje z tyłu taką niespodziankę. Połączenia są prowadzone profesjonalnie, tak zwanym Kynarem. Dlaczego w ogóle istnieją? Być może brakło warstw, bowiem w Polsce nie produkowano z powodzeniem płytek wielowarstwowych. Ale powodem mógł być też taki upgrade, zmieniający właściwości pakietu. To już pozostanie tajemnicą twórców tej sieci. Klawiaturę, stację, monitor i drukarkę pozostawimy sobie na inną okazję, bo opowiadać także będzie o czym. Wspomnę tylko pewną własną historię. Swojego MK otrzymałem w prezencie w okolicach 1987 roku, jako już wyeksploatowany system bez przyszłości, wcześniej pracujący w którymś z banków. Problem polegał na tym, że do ośmiocalowej stacji nie miałem żadnej dyskietki. Po kilku latach bez owocnych poszukiwań oprogramowania do komputera, zezłomowałem go, wykorzystując niektóre z części. Z kontaktronów klawiatury korzystam do dziś. Mój MK-45 został przerobiony na zasilacz i używałbym pewnie go do dziś, gdyby nie to, że przegrał z urządzeniami chińskimi, znacznie mniejszymi i bardziej wydajnymi, które psują się średnio co dwa lata. Być może będzie trzeba się z tamtym starym zasilaczem przeprosić. Do widzenia. Zapraszam do subskrybowania, komentowania i oczekiwania na kolejne filmykulinarne. Jeśli masz ochotę wesprzeć moją twórczość, zapraszam na mój Patronite. Napisy stworzone przez społeczność Amara.org