제록스 알토

3. 아키텍처

다음 설명은 주로 제록스 PARC에서 1976년 8월에 발행한 Alto 하드웨어 매뉴얼^[42]을 기반으로 한다.

Alto는 마이크로코드 기반 설계를 사용했지만, 많은 컴퓨터와 달리 계층화된 설계상에서 마이크로코드 엔진은 프로그래머에게 숨겨지지 않았다. 핀볼과 같은 애플리케이션은 이를 활용하여 성능을 향상시켰다. Alto는 텍사스 인스트루먼츠 74181 칩을 기반으로 한 비트 슬라이스 산술 논리 장치 (ALU)를 탑재했으며, 쓰기 가능한 제어 저장소 확장 기능을 갖춘 ROM 제어 저장소를 갖추고 있다. 메인 메모리는 16비트 워드로 구성되며, 기본 용량은 128kB이고 최대 512kB까지 확장 가능했다. 대용량 저장 장치로는 IBM 2310에 사용된 것과 유사한 탈착식 2.5MB 단일 플래터 카트리지(나중에 제록스가 인수한 Diablo Systems사 제작)를 사용하는 하드 디스크 드라이브를 사용했다. 기본 장치와 디스크 드라이브 1대는 소형 냉장고 크기의 캐비닛에 수납되었으며, 데이지 체인 방식을 통해 디스크 드라이브를 추가로 연결할 수 있었다.

Alto는 기능 요소 간의 경계를 모호하게 하거나 무시했다. 저장 장치나 주변 장치에 대한 전기적 인터페이스 (예: 시스템 버스)가 명확하게 정의된 별도의 중앙 처리 장치 (CPU)를 갖는 대신, Alto의 ALU는 제어 저장소에서 출력되는 마이크로 명령에 의해 직접 구동되어 메모리나 주변 장치의 하드웨어 인터페이스와 직접 상호 작용했다. 마이크로코드 머신은 고정된 우선 순위를 가진 최대 16개의 협동형 태스크를 지원했다. 이 중 '에뮬레이터 태스크'는 대부분의 애플리케이션이 작성된 일반적인 명령어 집합을 실행했는데, 이 명령어 집합은 데이터 제너럴 노바^[43]의 것과 유사하지만 동일하지는 않았다. 다른 태스크들은 디스플레이, 메모리 리프레시, 디스크, 네트워크, 기타 입출력(I/O) 기능을 수행했다. 예를 들어, 비트맵 디스플레이 컨트롤러는 16비트 시프트 레지스터에 불과했으며, 마이크로코드가 디스플레이 리프레시 데이터를 메인 메모리에서 이 시프트 레지스터로 직접 옮겨, 메모리 데이터의 1과 0에 해당하는 픽셀로 직렬화하여 화면에 표시했다. 이더넷 역시 최소한의 하드웨어로 지원되었는데, 출력 워드를 직렬화하고 입력 워드를 역직렬화하는 시프트 레지스터를 양방향으로 사용했다. 이더넷 속도가 3 Mbit/s로 설계된 이유는 마이크로코드 엔진이 이보다 더 빠르게 처리하면서 동시에 비디오 디스플레이, 디스크 활동, 메모리 리프레시를 계속 지원하기 어려웠기 때문이다.

당시 대부분의 미니컴퓨터와 달리, Alto는 사용자 인터페이스를 위한 시리얼 터미널을 지원하지 않았다. 이더넷 연결을 제외하면, Alto의 유일한 일반적인 출력 장치는 기울이고 회전할 수 있는 받침대가 있는 흑백 음극선관 (CRT) 디스플레이였다. 이 모니터는 일반적인 가로 방향이 아닌 세로 방향으로 설치되었다. 입력 장치로는 맞춤형 분리형 키보드, 3버튼 마우스, 그리고 선택 사양인 5키 코드 키보드(chorded keyboard)가 있었다. 마우스와 코드 키 세트는 SRI의 온-라인 시스템(On-Line System)에서 도입된 것이었는데, 마우스는 Alto 사용자들 사이에서 즉시 성공을 거둔 반면, 코드 키 세트는 인기를 얻지 못했다.

초기 마우스의 버튼은 좌우 배열이 아닌 상하로 배열된 세 개의 좁은 막대 형태였으며, 문서에서는 색상으로 구분하여 지칭했다. 움직임은 서로 직각으로 배치된 두 개의 바퀴로 감지되었다. 이 초기 형태는 곧 빌 잉글리시가 개발하고 로널드 E. 라이더가 발명한 볼 타입 마우스로 대체되었다. 이 볼 타입 마우스는 광학-기계식(opto-mechanical) 방식으로, 처음에는 백색광을, 나중에는 적외선 (IR)을 사용하여 마우스 내부 바퀴의 회전을 감지했다.

Alto의 키보드는 각 키가 메모리의 특정 위치에 있는 개별 비트에 대응된다는 특징이 있었다. 이 덕분에 N키 롤오버, 즉 여러 키를 동시에 누르는 것을 감지하고 읽을 수 있었다. 이 특성은 Alto를 부팅할 디스크 위치를 변경하는 데 사용되었다. 키보드에서 읽힌 값은 부팅할 디스크의 섹터 주소로 사용되었는데, 특정 키 조합을 누른 상태에서 부팅 버튼을 누르면 다른 마이크로코드나 운영 체제를 로드할 수 있었다. 이 과정에서 특정 테스트 운영체제를 부팅하는 데 필요한 키 조합이 너무 복잡해서 "코로 (눌러서) 부팅한다"는 의미의 "노즈 부트(nose boot)"라는 표현이 생겨나기도 했다. 노즈 부트는 나중에 디스크 상의 파일을 이동시켜 지정된 키 조합을 더 쉽게 누를 수 있도록 하는 `move2keys` 프로그램이 개발되면서 사라졌다.

텔레비전 카메라, Hy-Type 데이지 휠 프린터, 병렬 포트 등 몇몇 다른 I/O 장치도 Alto용으로 개발되었지만, 실제로 사용된 경우는 매우 드물었다. Alto는 또한 외부 디스크 드라이브를 제어하여 파일 서버 역할을 수행할 수도 있었는데, 이는 Alto의 일반적인 활용 사례 중 하나였다.

4. 소프트웨어

• 문서 작성 지원 시스템
• 최초의 WYSIWYG 문서 작성 시스템: Bravo, Gypsy
• 커뮤니케이션
• Laurel 이메일 도구^[16]와 그 후속작인 Hardy^[17][18]
• Chat
• 그래픽스
• Sil 벡터 그래픽 편집기: 주로 논리 회로, 인쇄 회로 기판 및 기타 기술 다이어그램에 사용되었다.
• Markup 비트맵 편집기: 초기 페인트 프로그램이었다.
• Draw 그래픽 편집기: 선과 스플라인을 사용했다.
• ICARUS: 린 컨웨이, 카버 미드 및 미드-컨웨이 혁명의 작업을 기반으로 한 최초의 WYSIWYG 집적 회로 편집기였다.^[19]
• 프로그래밍
• BCPL, Mesa, Cedar
• Interlisp, Alto Lisp
• 스몰토크 환경의 초기 버전 (Smalltalk-72, -76, -80)^[47]
• 네트워킹
• PARC Universal Packet
• 파일링
• Interim File System (IFS)
• File Transfer Program (FTP)
• 프린팅
• Orbit
• 파일 관리
• Executive, NetExec
• Neptune
• CopyDisk
• 게임
• 최초의 네트워크 기반 다중 사용자 비디오 게임 중 하나: ''Alto Trek'' (진 볼 개발)
• ''Maze War''

참조

_[1] 웹사이트 MP3 Audio of Ron Cude talking about the 1979 Boca Raton Alto Event http://www.digibarn.[...] 2003
_[2] 웹사이트 Alto I Schematics http://bitsavers.org[...] 2016-07-21
_[3] 웹사이트 History of Computers and Computing, Birth of the modern computer, Personal computer, Xerox Alto http://history-compu[...] 2016-04-19
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_[5] 웹사이트 Room with a view (RWAV): A metaphor for interactive computing. https://citeseerx.is[...] IBM TJ Watson Research Center 1999
_[6] 서적 Computer Structures: Principles and Examples McGraw-Hill 1981-09
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_[8] 웹사이트 The Xerox PARC Visit https://web.stanford[...] 2018-09-02
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