Компьютеры Xerox: опережая время

Сила бренда – великая вещь. Часто ли вы называете копир «копиром», а не «ксероксом»? Думаю, нечасто. И не важно, выпустила ли копир компания Xerox или кто-то другой. Слово «ксерокс» укрепилось в языке, потому что именно Xerox изобрела и ввела в массы данное устройство.
А знает ли кто-нибудь о компьютерах фирмы Xerox? Нет? А между прочим, это изобретение компании было не менее революционным, чем изобретение копиров.
Производство компьютеров Xerox началось без малого 40 лет назад, но идеи, положенные в основу их разработки, успешно используются по сей день — графический интерфейс, использование трёхкнопочной мыши, концепция WYSIWYG (what you see is what you get — что видишь, то и получаешь). А сами эти компьютеры опережали своё время лет на десять-двадцать! Сегодня мы предлагаем вашему вниманию самый подробный рассказ о компьютерах Xerox на русском языке...

Всё началось в 1970-х, когда в исследовательском центром в Пало-Альто (PARC) был разработан, по сути, первый компьютер, который можно было отнести к классу «персональных» в его нынешнем понимании – Xerox Alto. Он был относительно маленьким и мощным, и был ориентирован на использование в офисе. Но главное — он мог представлять всю информацию в удобоваримом графическом виде. Эту машину планировалось использовать совместно с разрабатывающимися в то время Xerox лазерными принтерами. Правда, проект Alto был, по сути, опытной моделью, ставшей основой для будущих разработок Xerox. Несмотря на то, что некоторые экземпляры Alto были предоставлены различным организациям, компьютеры эти официально никогда не продавались.

Xerox Alto

Точный год производства Alto, увы, неизвестен. Ряд источников утверждает, что Xerox Alto был разработан в 1971 году, тогда как Википедия говорит, что разработка велась с 1972 по 1973 год. Единственный достоверно известный факт — то, что к 1979 году Alto был уже полностью разработан. (Запомните этот год – скоро мы расскажем о преинтересном событии, которое случилось в этом году и изменило вид всего мирового IT.)
Системные характеристики компьютера Alto были таковы:

  • корпус размером с небольшой холодильник (что же, это лучше, чем типичные «шкафы» тех времен);
  • монохромный графический дисплей с разрешением 606×808, «вытянутый» по вертикали (по мнению инженеров, монитор такой ориентации должен был напоминать офисным работникам о листах бумаги формата A4);
  • трёхкнопочная мышь (на некоторых мышах кнопки были покрашены в красный, жёлтый и синий цвета, на других все кнопки были чёрными);
  • опционально можно было подключить дополнительный 5-клавишный кейсет (chord key set) под левую руку;

Система управления компьютером с помощью мыши и кейсета, получившая название On-Line System (NLS), была разработана сотрудником Стэнфордского исследовательского института (Stanford Research Institute) Дугом Энглебартом. NLS работала с мэйнфреймами PDP-10 фирмы DEC и представляла собой комплект из разработанных Энглебартом мыши, кейсета, клавиатуры нового дизайна и специального программного обеспечения для работы с NLS (текстовой редактор, программа проверки орфографии и т.д.). Работа с мышью одной рукой и проигрывание «аккордов» другой рукой позволяло опытному пользователю эффективно использовать систему и исключить постоянные движения рук от мыши к клавиатуре (кстати, эта проблема не решена до сих пор). Увы, рынок не принял кейсет (ему досталась лишь сверхмалая доля в виде специфического игрового манипулятора), однако мышь, как вы видите, давно и хорошо используется в компьютерах.

  • 2,5-мегабайтные съёмные диски (гигантский объём для эпохи килобайтных носителей, не правда ли? Правда, размеры... См. фото.);
  • очень прогрессивный для того времени 16-битный программируемый процессор, использующий микрокод и чипы TTL;
  • 128 Кбайт оперативной памяти (включая видеопамять), расширяемой до 512 Кбайт;
  • cетевая карта, использующая разработанный в PARC протокол Ethernet (и это за 20 лет до массового распространения сетей!).

Понятно, что в наше время всё вышеперечисленное кажется ерундой, но для того времени Alto был прорывом, ведь других персональных компьютеров тогда просто не существовало. Первый коммерческий и массовый ПК появился лишь в 1975 году — это был легендарный Altair 8800.

Altair 8800 с 8-дюймовым дисководом

Altair 8800b

По сути, Altair был просто «чёрным ящиком» без ОС, монитора, клавиатуры, дисководов, дисков и прочей периферии. Единственным способом общения пользователя с ПК было манипулирование двоичными ключами – маленькими переключателями типа «вверх-вниз». Обратная связь была тоже в двоичном виде – с помощью маленьких лампочек. Кроме того, Altair, в сравнении с Alto, обладал более слабым 8-битным процессором Intel 8080, а его оперативная память объёмом 256 байт (!) годилась лишь для простейших вычислений.
Правда, стоил «чёрный ящик» немного: $621 за машину «в сборе» и всего $439 за комплект для собственноручной сборки. Правда, с учётом покупки дополнительной памяти, монитора, принтера, клавиатуры и ОС сумма могла спокойно перевалить за три тысячи долларов. К тому же, пользователи Altair должны были прекрасно разбираться в электронике (для сборки компьютера) и математике (перевод чисел из двоичной системы счисления и обратно). Alto же был полностью готовой к работе системой, со всем необходимым оборудованием и ПО – настоящим компьютером в современном понимании.
Кстати, о ПО. Несмотря на то, что Alto и многие его программы имели графический интерфейс, операционная система такового не имела. То есть, общение пользователя с компьютером происходило так же, как и в операционных системах CP/M и MS-DOS – с помощью командной строки.
Командная строка Xerox Alto называлась Alto Executive. Похожая рабочая среда, Net Executive, могла запускать программы, находящиеся на удалённом компьютере (!).

Alto Executive после загрузки

Несколько интересных фактов о рабочей среде и файловой системе Xerox Alto.

  • допускалось использование длинных имен файлов, не чувствительных к регистру;
  • каждая «страница» (сектор) диска содержала информацию о файлах в каждой странице (избыточное дублирование файловой системы); используя эту информацию, программа Scavenger (на русский можно перевести как «падальщик») могла восстанавливать повреждённые и удалённые файлы;
  • Executive имел функцию автодополнения имен файлов (подобная возможность много позже появилась в Unix).

А ещё Alto имел собственный двухпанельный (как у современных «коммандеров») файловый менеджер, работающий с мышью — Neptune Directory Editor;

Neptune Directory Editor в работе

Заметьте, что операции с файлами можно было выполнять с помощью мыши. Надпись в верхней части экрана гласит: «Выберите файлы с помощью мыши. Красная кнопка – копировать, жёлтая – копировать/переименовывать, синяя – удалить. Нажмите кнопку “Start” для запуска программ». (Хм... А что делать владельцам мышей, чьи кнопки были чёрными?) Увы, Neptune Directory Editor, как и другие программы для Alto, не отличались стабильностью.
Вообще же, программ для Alto было разработано очень много – от текстовых и графических редакторов до игр. Некоторые из них заслуживают отдельного упоминания.
Bravo, текстовый редактор, построенный по принципу WYSIWYG, используемому ныне во всех текстовых редакторах. Bravo имел множество опций форматирования и шрифтов. Вытянутый монитор Alto позволял пользователю лицезреть страницу целиком, не прибегая к скроллингу и не ухудшая качество отображения.

Текстовый редактор Bravo

Графический редактор Draw. Главной его особенностью являлось то, что объектами можно было манипулировать индивидуально, как в современных редакторах векторной графики.

Графический редактор Draw (1979 год!)

Думаете, что родоначальником жанра FPS был Wolfenstein 3D? Вовсе нет! Первой 3D-игрой с лабиринтом, мультиплеером по сети (!) и убийством монстров была игра MazeWar, разработанная за 20 лет до Doom для компьютеров Imlac (были такие компьютеры, использующие векторную графику), а затем — портированная на Alto. Для Alto было выпущено немало и других игр – начиная от симулятора блэкджэка и заканчивая одной из первых в мире многопользовательских сетевых игр – Alto Trek.

MazeWar

Но самым большим плюсом Alto было большое число языков программирования: низкоуровневые BCPL и MESA и высокоуровневые LISP и Smalltalk. Последний, кстати, представлял собой графический объектно-ориентированный язык с собственным оконным интерфейсом.

Smalltalk в работе

Помните, я просил вас запомнить 1979 год? Ну так вот, именно в 1979 году знаменитый Стив Джобс (основатель компании Apple) посетил PARC и увидел Smalltalk и её оконный интерфейс. «Вот то, что нужно пользователю – интуитивно понятный интерфейс!» — подумал Стив, и вскоре инженеры, разрабатывающие Alto и Smalltalk, были перекуплены у Xerox и стали работать на Apple. В 1982 году эти инженеры разработали легендарный компьютер с графическим интерфейсом – Apple Lisa. Это событие подстегнуло программистов для IBM PC, и в 1983 году была выпущена первая графическая оболочка для MS-DOS – Visi On, а в 1985 году аналогичный продукт под названием Windows представила компания Microsoft.
Вот так вот. Не раскрой в 1979 году Xerox свои наработки, касающиеся Alto, и неизвестно, кто бы смог стать лидером нарождавшегося в те годы сегмента рынка. Но тогда руководство Xerox посчитало идею «компьютера, понятного каждому» абсурдной, а проект Alto — лишь детской забавой. Но об этом — чуть позже...

А тем временем в недрах Xerox PARC на основе Alto разрабатывался первый в истории ноутбук — Xerox NoteTaker.

Xerox NoteTaker

Его разработка началась в 1976 году и хотя до массового производства дело так и не дошло, инженеры собрали около десятка прототипов, которые оказали сильное влияние на конструкцию и дизайн более поздних коммерческих портативных компьютеров Osborne 1 и Compaq Portable.

Compaq Portable

Стоит отметить, что NoteTaker был спроектирован командой, в которую входили Адель Голдберг, Дуглас Фейрбейрн и Ларри Теслер, и вобрал в себя многое из более ранних исследований другого компьютерщика — Алана Кея, который работал над концепцией переносного компьютера Dynabook. Последний, впрочем, так и остался всего лишь концепцией, которую невозможно было реализовать на базе технологий того времени. Создатели NoteTaker взялись доказать, что возможно всё.
Портативный компьютер использовал самые передовые технологии тех времен, включая встроенный монохромный монитор, флоппи-дисковод и компьютерную мышь. Он обладал 128 Кбайт ОЗУ (по меркам того времени — очень много) и работал на процессоре с тактовой частотой 1 МГц. Информации о ёмкости батарей NoteTaker найти, увы, не удалось, но есть предположение, что детище Xerox, как и Compaq Portable, батареи не имело. (То есть и NoteTaker, и Compaq Portable относились скорее не к ноутбукам, а к другому, сегодня уже забытому классу устройств – Nomad.)
NoteTaker помещён в корпус, похожий по форме на корпус переносной швейной машинки. Клавиатура откидывалась вниз, открывая монитор и флоппи-дисковод. Такое конструктивное решение позже было использовано в ставших очень успешными переносных компьютерах Osborne 1 и Compaq Portable. Однако эти более поздние компьютеры были наполовину легче NoteTaker'a, который весил 22 кг. Если бы NoteTaker выпускался для продажи, то его цена, по всей вероятности, превышала бы 50 тысяч долларов.
Как и у Alto, графической средой у NoteTaker был Smalltalk.

* * *
Так или иначе, но и Alto, и NoteTaker, оказав решающее влияние на IT-индустрию, навсегда остались лишь прототипами. Но были у Xerox и коммерческие разработки, так же опередившие своё время.
Хотя руководство Xerox и совершило историческую ошибку, открыв результаты разработки Alto, PARC продолжил работу над персональными ПК. Первыми ласточками на этом поприще стали прототипы под кодовыми названиями Dolphin и Dorado, использующие архитектуру Alto. (Они были полностью совместимы с Alto на уровне ПО.) Но уже в следующем прототипе, получившем кодовое имя Dandelion, инженеры камня на камне не оставили от прежней архитектуры, что сделало ПО, написанное для Alto, бесполезным.
В 1981 году Dandelion, обретший официальное название Xerox 8010 Information System, поступил в продажу и оказался первым коммерчески продаваемым ПК с полностью графическим интерфейсом (Apple Lisa увидела свет годом позже).

Xerox 8010 Information System

Системные характеристики Xerox 8010 Information System впечатляли:

  • процессор, основанный на AMD 2900;
  • 384 Кбайт оперативной памяти (расширяемой до 1,5 Мбайт);
  • жёсткий диск ёмкостью 10, 29 или 40 Мбайт;
  • дисковод для 8'' дискет (да-да, и такие были!);
  • 17" монохромный дисплей с разрешением 1024×808 пикселей (начиная с этой модели дисплей обрёл классические пропорции и ориентацию, а его разрешение даже по нынешним меркам считается весьма неплохим);
  • двухкнопочная мышь (о третьей кнопке не вспомнят ещё много лет);
  • поддержка сетей Ethernet;
  • операционная система «Pilot» вкупе с графической средой «Star».

О последней стоит рассказать отдельно. Как видите, программная оболочка компьютера впервые получила своё собственное название. Использовалась она, кстати, на всех компьютерах Xerox тех времен. Так, принт-серверы хотя и не имели графического интерфейса (и общались с пользователем с помощью текстового терминала TTY), но работали под управлением ОС Pilot. Аналогичные же по «железу» компьютеры Xerox 1108 AI Workstation были укомплектованы Pilot и языком программирования Interlisp-D вместо оболочки Star.
Сама же Star стала эволюционным продолжением Smalltalk, обросшей множеством новых функций (к примеру, всем хорошо знакомый рабочий стол впервые появился именно в Star). Оболочка эта была столь удачной, что вскоре Xerox 8010 Information System (единственный компьютер, оснащённым этим интерфейсом) получил неофициальное название Xerox Star.
Более поздние версии Star назывались по-иному: сначала ViewPoint, а затем GlobalView (возможно, в дело вмешался вездесущий копирайт).
Итак, что же представляла собой оболочка Star?

Интерфейсная оболочка Star

Star была первой во всём. Именно здесь впервые была применена система «рабочего стола» с графическими иконками, метафорическими «папками» и понятным интерфейсом. Кроме того, в состав Star входило множество действительно полезного и нужного софта.
Самым «крутым» из всего пакета ПО был текстовый процессор. Он обладал недурным (даже по сегодняшним меркам!) функционалом, поддерживая форматированный текст, разнообразные шрифты и графику, диаграммы, автофигуры и встроенные изображения, полную реализацию технологии WYSIWYG (что видим на экране, то и получаем при печати), и даже поддержку всех популярных мировых языков (благодаря поддержке какой-то очень ранней версии Unicode)! Кроме того, текстовый процессор (да, и собственно, весь компьютер) был ориентирован на работу с лазерными принтерами Xerox, и поэтому в нём было всё необходимое для печати.

Текстовый процессор вкупе с виртуальной клавиатурой

Пример графики

Что видим, то и получаем

Английский и русский текст

Графики, построенные в Star

Кроме текстового процессора, в состав Star входили редактор графиков, электронная таблица и даже система управления базами данных. Поистине виртуальный офис. Кроме того, все эти приложения могли взаимодействовать между собой: так, вам не составляло труда взять диаграмму и вставить её в документ, вместе с электронной таблицей. (И всё это задолго до изобретения Microsoft'ом его хвалёной технологии OLE!)
А вот ещё несколько интересных фактов о Xerox Star:

  • Xerox Star и операционная система Pilot обладали отличными сетевыми возможностями; компьютер использовал сетевой протокол XNS и мог работать в качестве файлового, почтового и принт-сервера (а энтузиасты смогли в будущем добавить и поддержку HTTP-сервера!), а также поддерживал эмуляцию терминалов TTY и 3270;
  • первые версии интерфейса Star имели одну особенность – окна не могли перекрываться; это было сделано для того, чтобы более эффективно использовать гигантскую по тем временам рабочую область экрана (а вот в вышедшей в 1985 году оболочке Windows 1.0 эта особенность была воспринята как недостаток – рабочая область там была размером 320×200 пикселей, при этом пятая часть и без того малого экрана там была жёстко зарезервирована для иконок); диалоговые окна, кстати, могли перекрывать другие окна;
  • — когда пользователи открывали приложение или документ путём клика на иконках, окно отдалялось подальше от иконок и не загораживало их (ну почему это не реализовали в Windows?);

Удобная фича

  • в ранних версиях интерфейса Star не было такого элемента, как «Waste Basket» (корзина) — его добавили чуть позже.

К 1985 году Xerox переделала и улучшила Xerox Star и отправила на прилавки магазинов модель Xerox 6085 Professional Computer System (кодовое имя — Daybreak).

Xerox 6085 Professional Computer System

Системные характеристики новинки стали заметно лучше, чем у Xerox Star:

  • более быстрый процессор Intel 80186;
  • жёсткий диск ёмкостью до 80 Мбайт;
  • до 3,7 Мбайт оперативной памяти;
  • монохромный 17” или 19” дисплей;
  • оптическая (!) двухкнопочная мышь.

Кроме всего прочего, Xerox 6085 стал первым компьютером, полностью совместимым с IBM PC. Его сердцем была плата с процессором Intel 80186, которая обеспечивала эмуляцию аж на аппаратном уровне. А ещё Xerox 6085 можно было остнастить внешним 5'' дисководом или внешним считывателем картриджей.
Xerox выпустила несколько вариаций Xerox 6085. Основная модель, Xerox 6085, получила второе название Xerox Document Center (видимо, чтобы пользователи запоминали слова, а не цифры). Вторая модификация, получившая сложное название XPIW Xerox Publishing Illustrator's Workstation, отличалась от прочих наличием в комплекте сканера. И, наконец, компьютер Xerox 1186 AI Workstation отличался от своего старшего собрата отсутствием графической оболочки и наличием Interlisp-D.

Но самым большим плюсом Xerox 6085, безусловно, стала новая оболочка ViewPoint. От своей предшественницы Star она отличалась возможностью перекрывания окон (как в Apple Lisa и Visi On), но при этом была полностью совместима со всем старым ПО.

Xerox ViewPoint

В целом, различия между Star и ViewPoint были такими же, как между Windows 1.0 и более поздней версией 2.0.

* * *
Увы, но на этом инновации Xerox в области персональных компьютеров бесславно закончились. Последующие версии компьютеров Xerox (за номерами 6520, 6522 и 6540) представляли собой компьютеры фирмы Sun, в которых вместо ОС Solaris (а точнее, на основе её) был установлен порт ViewPoint/GlobalView. Видимо, программистам не захотелось портировать ядро ОС Pilot на машины Sun и они ограничились портированием оболочки, ставшей «родным» приложениям для Solaris.

Последний из могикан

Дальше — больше. Для для эмуляции ViewPoint/GlobalView на PC специалисты Xerox спроектировали специальную карту-расширение (Xerox «Dilly», или Bounty Board), нёсшую на борту «старовский» процессор и устанавливающуюся в ПК. В принципе, такой подход позволял портировать Pilot на IBM PC целиком, но в результате была успешно перенесена лишь оболочка. Но и та запускалась (при наличии платы!) лишь под малопопулярной OS/2.

Bounty Board

Позднее Xerox всё-таки заменила аппаратную эмуляцию на программную и обеспечила совместимость своей оболочки с Windows 3.1/95/98, но было уже поздно — пользователи привыкли к доступной без лишних движений оболочке «Окон» (пускай даже и менее удобной и функциональной).

GlobalView для Windows

* * *
Так почему же всё-таки компьютеры Xerox, обладавшие уникальным набором характеристик, что называется «не пошли». Всё дело в том, что Xerox совершила страшную ошибку – запретила сторонним программистам разрабатывать ПО для Star/ViewPoint/GlobalView. Дескать, это наша разработка, и только мы будем разрабатывать для неё приложения. Модель же Xerox 6085, наделённая, казалось бы, фантастическим свойством – эмуляция IBM PC – не пошла в народ, скорей всего, по причине дороговизны (в сравнении с классическими «писюками»). Кроме того, PC-часть Xerox 6085 не поддавалась апгрейду...
Как бы то ни было, компьютеры Xerox внесли неоценимый вклад в современный облик компьютерного мира. Кто знает, стоял ли бы сейчас в каждом доме компьютер, если бы в далёких 1970-х годах прошлого века в недрах PARC не разработали Alto. А если бы даже и стояли у нас компьютеры — то был ли бы их интерфейс столь удобен?
Так что если вам вдруг захочется что-нибудь «отксерить», вспомните о заслугах Xerox перед всем компьютерным миром...


Рекомендуем почитать: