Компьютер Alto

Alto — это экспериментальный персональный компьютер, разработанный в Исследовательском центре компании Xerox (Xerox PARC) в 1973 году. Он считается одним из первых компьютеров, в котором была реализована концепция графического пользовательского интерфейса (GUI) с использованием окон, меню, иконок и мыши, что оказало фундаментальное влияние на развитие всей индустрии персональных компьютеров.

История создания

Предпосылки и контекст

В конце 1960-х — начале 1970-х годов доминирующей парадигмой взаимодействия с компьютером был интерфейс командной строки (CLI). Пользователь вводил текстовые команды, а компьютер выводил текстовые строки. В то же время в Стэнфордском исследовательском институте (SRI) Дуглас Энгельбарт разрабатывал систему NLS (oNLine System), которая демонстрировала возможности гипертекста, мыши и оконного интерфейса. Идеи Энгельбарта оказали прямое влияние на исследователей Xerox PARC.

Разработка в Xerox PARC

Проект Alto был инициирован в 1972 году. Основными разработчиками выступили Чарльз Такер (Charles Thacker), Батлер Лэмпсон (Butler Lampson) и Роберт Спроул (Robert Sproull). Целью было создание машины, которая была бы достаточно мощной для индивидуального использования, но при этом недорогой в производстве для исследовательской лаборатории. В отличие от мейнфреймов, которые обслуживали множество пользователей в режиме разделения времени, Alto был задуман как персональная рабочая станция.

Первый прототип был запущен в 1973 году. К 1979 году было изготовлено около 1000–2000 экземпляров Alto, однако они почти не продавались на открытом рынке, а использовались внутри Xerox, в университетах и правительственных учреждениях (например, в Министерстве обороны США).

Технические характеристики

Аппаратное обеспечение

Alto был построен на микропрограммируемом процессоре, который не был стандартным микропроцессором (как Intel 8080), а представлял собой набор из нескольких микросхем средней степени интеграции (MSI). Основные характеристики:

• Процессор: Микропрограммируемый, с тактовой частотой около 5,88 МГц. Микропрограмма хранилась в постоянной памяти (ROM) и могла быть изменена.
• Память: Оперативная память (RAM) объёмом от 128 до 512 килобайт (КБ). Для сравнения, у массовых персональных компьютеров конца 1970-х (Apple II, Commodore PET) объём RAM составлял 4–48 КБ.
• Хранение данных: Сменный жёсткий диск (дисковый пакет) формата Diablo Model 31 ёмкостью 2,5 мегабайта (МБ). Это был один из первых случаев использования жёсткого диска в персональном компьютере.
• Дисплей: Монохромный (чёрно-белый) растровый дисплей с разрешением 606×808 пикселей. Это позволяло отображать текст и графику с высоким качеством, включая пропорциональные шрифты.
• Мышь: Трёхкнопочная мышь, разработанная Дугласом Энгельбартом. Устройство было оптико-механическим: оно имело два диска (для X и Y координат), которые вращались при движении мыши. Мышь подключалась через порт на задней панели компьютера.
• Сеть: Alto был одним из первых компьютеров, оснащённых сетевым интерфейсом. Он использовал протокол Ethernet, который также был разработан в Xerox PARC (Роберт Меткалф и Дэвид Боггс). Это позволяло подключать несколько Alto к локальной сети для обмена файлами и печати.

Программное обеспечение

Операционная система Alto называлась Alto OS (или Executive). Она была написана на языке BCPL и поддерживала многозадачность (за счёт микропрограммного планировщика). Ключевые приложения, разработанные для Alto, стали прототипами современных программ:

• Bravo: Первый текстовый процессор с WYSIWYG (What You See Is What You Get — «что видишь, то и получишь»). Он позволял редактировать текст с отображением шрифтов, размеров и форматирования прямо на экране. Разработан Чарльзом Симони (Charles Simonyi), который позже перешёл в Microsoft и создал Microsoft Word.
• Smalltalk: Объектно-ориентированная среда программирования и язык, разработанный Аланом Кеем (Alan Kay) и его командой. Smalltalk для Alto включал оконный менеджер, иконки и возможность перетаскивания объектов (drag-and-drop).
• Draw: Программа для растровой графики, позволявшая рисовать линии, фигуры и заливки.
• Markup: Программа для создания презентаций и слайдов.
• Laurel: Программа для электронной почты с графическим интерфейсом.
• Sil: Программа для работы с электронными таблицами (предшественница VisiCalc).

Графический пользовательский интерфейс (GUI)

Alto стал первой платформой, на которой была реализована полная концепция графического пользовательского интерфейса, включающая:

• Окна: Возможность открывать несколько приложений одновременно, каждое в своём окне. Окна можно было перемещать, изменять их размер и сворачивать в иконки.
• Иконки: Графические символы, представляющие файлы, папки и приложения.
• Меню: Выпадающие меню, которые появлялись при нажатии на кнопку мыши.
• Мышь: Устройство ввода для управления курсором и выбора объектов на экране.

Эта парадигма радикально отличалась от текстового интерфейса и сделала компьютер доступным для неподготовленных пользователей.

Влияние и наследие

Коммерциализация идей

Несмотря на технологическое превосходство, Xerox не смогла коммерциализировать Alto. Компания выпустила на рынок более дорогую и сложную систему Xerox Star (1981 год), которая также использовала GUI, но стоила около 16 000 долларов и не имела массового успеха.

Однако идеи Alto были восприняты другими компаниями. В 1979 году Стив Джобс (Steve Jobs) и команда инженеров Apple посетили Xerox PARC и увидели демонстрацию Alto. Это вдохновило их на создание компьютера Apple Lisa (1983 год) и, впоследствии, Macintosh (1984 год), который сделал GUI массовым.

Влияние на Microsoft

Чарльз Симони, разработчик Bravo, покинул Xerox в 1981 году и присоединился к Microsoft. Он возглавил разработку Microsoft Word, которая стала одной из самых популярных программ в мире. Батлер Лэмпсон и Чарльз Такер также позже работали в Microsoft, где участвовали в создании операционной системы Windows.

Технические инновации

Alto стал полигоном для многих технологий, которые стали стандартами:

• Ethernet: Сетевой протокол, разработанный для связи между Alto, стал основой для локальных сетей (LAN) по всему миру.
• Лазерная печать: В Xerox PARC был разработан первый лазерный принтер (Xerox 9700), который печатал с высоким разрешением. Alto использовался для подготовки документов к печати.
• Объектно-ориентированное программирование: Язык Smalltalk, разработанный для Alto, заложил основы объектно-ориентированного подхода, который используется в Java, C++, Python и других языках.

Критика и ограничения

Alto не был лишён недостатков. Его главным минусом была высокая стоимость — около 10 000–15 000 долларов за единицу (в ценах 1970-х годов), что делало его недоступным для массового рынка. Компьютер требовал постоянного обслуживания специалистами, а его жёсткий диск был громоздким и ненадёжным. Кроме того, Alto не имел стандартного набора приложений для конечного пользователя — большая часть программного обеспечения создавалась самими исследователями.

Интересные факты

• Название: Компьютер получил название «Alto» в честь города Пало-Альто (Калифорния), где находился Xerox PARC.
• Количество экземпляров: Точное количество произведённых Alto неизвестно, но оценки варьируются от 1000 до 2000 единиц. Большинство из них было утилизировано после завершения проекта.
• Сохранность: Несколько экземпляров Alto сохранились в музеях, включая Музей истории компьютеров (Computer History Museum) в Маунтин-Вью, Калифорния.
• Использование в правительстве: Alto использовались в Министерстве обороны США для обработки документов и моделирования, а также в Белом доме для подготовки речей и отчётов.

Источники

• Thacker, C. P., McCreight, E. M., Lampson, B. W., & Sproull, R. F. (1979). Alto: A Personal Computer. Xerox Palo Alto Research Center.
• Kay, A. (1972). A Personal Computer for Children of All Ages. Xerox PARC.
• Hiltzik, M. (1999). Dealers of Lightning: Xerox PARC and the Dawn of the Computer Age. HarperBusiness.
• Smith, D. C., & Alexander, C. (1988). Fumbling the Future: How Xerox Invented, Then Ignored, the First Personal Computer. William Morrow.
• Computer History Museum. Xerox Alto.