K1600-Computer
(Alias K 1600-Computer, A6400, A 6400, A-6400, K 1600, K-1600, R1600, R 1600)
K1600 war ein Standard für Rechner mit 16-Bit-Bus,
der Ende der 1970er Jahre von Robotron definiert und ab 1981 für mehrere Serien größerer Rechner verwendet wurde.
K1600-Computer wurden in der Industrie als Steuerrechner für komplexe Aufgaben, für die Bildbearbeitung, in CAD-Stationen und in Datenbankmaschinen eingesetzt.
Ebenso sind Anwendungen zur Platzreservierung in größeren Hotels, als zentraler Steuerrechner für Ampelanlagen im Verkehrswesen sowie in Datenarchiven bekannt.
Typischer K1600-Rechner, hier ein A6402 |
Die K1600-Computer wurden im damaligen Sprachgebrauch als Kleinrechner bezeichnet.
Sie gehörten zum System der Kleinrechner (SKR), einen in Osteuropa verbreiteten Standard,
der die Voraussetzung für die arbeitsteilige Produktion von Komponenten aus mehreren Ländern schaffte.
Die kleinsten K1600-Rechner waren als Auftischgeräte oder kleine Sitzarbeitsplätze ausgeführt,
die größeren Rechner reichten von 1-Schrank-Konfigurationen bis hin zu zimmergroßen Mehrschrank-Konfigurationen (8 Schänke).
Die Rechner waren modular aufgebaut:
Ein Schrank bestand aus mehreren mit Kabeln verbundenen Einschüben (z.B. Prozessor, Controller, Bandlaufwerk, Disketteneinheit, Lochbandeinheit, Festplatte, Wechselplatte,...).
Prozessor und Controller wiederum waren aus einzelnen Leiterplatten aufgebaut, die
(ähnlich wie K1520-Platinen)
über zwei indirekte Steckverbinder in eine Backplane gesteckt wurden.
Die Auswahl der Leiterplatten konnte dabei entsprechend den Kundenwünschen angepasst werden.
Die Prozessoreinheit kannte 400 Befehle und benutzte 20 CPU-Register.
Als Prozessor kam der Schaltkreis U830 zum Einsatz, einer nur in der DDR und in der Sowjetunion verfügbaren Prozessorgeneration.
Der U830 arbeitete nicht, wie die meisten anderen Digitalrechner, nach einem festen Zeitraster, sondern handshakeorientiert.
Einen direkten Bildschirm- oder Tastaturanschluss hatten die K1600-Rechner meist nicht:
Stattdessen wurde mit einem oder mehreren Terminals (z.B. K8911, K8912,
oder K8917) gearbeitet.
Rechnerarten
(Alias Robotron A 6401, KRS6401, KRS 6401, Robotron A 6402, KRS6402, KRS 6402, A 6421, A 6422, A 6454, A 6471, A 6472, A 6473, A 6491, A 6492, A 6470, A-6470)
Zur Klasse der K1600-Rechner gehörten:
Konstruktionsarbeitsplatz A6454 |
Unter dem K1600-Standard wurden zwei Rechnerfamilien realisiert, die sich im wesentlichen im Aufbau des Prozessors und in der Speichergröße unterschieden:
K1620 und K1630.
Mikrorechner K1620
(Alias K 1620, K-1620, CM1620, CM 1620, CM-1620, SM1620, SM 1620, SM-1620, R1620, R 1620, R-1620)
Die K1620-Computer, deren Produktion 1981 begann, stellten das Grundsystem für kleine Leistungen dar und basierten auf der Prozessoreinheit K2662.
Sie wurden in den Rechneranlagen A6401, A6471 und A6491 benutzt.
Der Speicher konnte maximal 32 kWorte (64 KByte) betragen. Der Rechner wurde aufgrund des kleinen Speichers nur für Singletask-Anwendungen benutzt.
Ein Anwendungsgebiet der K1620-Rechner war die Datenerfassung.
Der A6401, ein Beispiel für einen K1620-Rechner
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Das Bildbearbeitungssystem A6471, ebenfalls ein K1620-Rechner |
K1620-Einschub
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K1620-Prozessor-Einschub, geöffnet |
Meist waren die K1620-Rechner in tisch-hohe Halbschränke eingebaut, es gab aber auch Einbauten in große Schränke.
Charakteristisch für die K1620-Rechner war die Existenz von nur zwei CPU-Schaltkreisen auf der Prozessorkarte.
K1620-Prozessorkarte |
Mechanisch bestand die Prozessoreinheit K2652 aus drei Leiterplatten,
gesteckt in eine Sloteinheit und zusätzlich untereinander verbunden über Flachbandkabel.
Diese wiederum war samt Netzteilen und Lüfter in einem 19-Zoll-Einschub verbaut, der über Rollmechaniken bei Servicearbeiten nach vorn heraus gezogen werden konnte.
Um ein Verfitzen der Kabel beim Herausziehen der Einheit zu verhindern, waren die Kabel auf einer Scharniermechanik befestigt.
Grundsätzlich waren K1620-Rechner seltener als K1630-Rechner, es wurden nur 280 Exemplare gebaut, wovon bis heute vermutlich nur 1 Exemplar überlebt hat.
Mikrorechner K1630
(Alias K 1630, K-1630, CM1630, CM 1630), CM-1630, SM1630, SM 1630, SM-1630, R1630, R 1630, R-1630
Die K1630-Rechner waren gegenüber den K1620-Rechnern erheblich leistungsfähiger, wurden ab 1982 in einer Stückzahl von 1845 Exemplaren produziert
und in den Rechneranlagen A6402, A6422, A6454, A6472 A7473, A6492
und T3000 eingesetzt.
Sie basierten auf der ZVE K2663 bzw. K2664, die in Verbindung mit der Speichervermittlungseinheit K2061 multitaskingfähig war.
Die Rechenleistung der K2664 wurde durch eine Koprozessoreinheit K2062 erhöht.
Der maximale Speicher betrug 128 KWorte (256 KByte), die Verarbeitungsgeschwindigkeit wurde mit 100.000 Operationen pro Sekunde angegeben.
4-Schrank-K1630. |
1-Schrank-K1630.
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K1630-Rechner in 2-Schrank-Variante
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Prozessoreinheit K2623 |
Charakteristisch für die K1630-Rechner war die Existenz von vier CPU-Schaltkreisen U830 auf der Prozessorkarte.
Eine der K1630-Prozessorkarten
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Eine K1600-Controllerkarte (Interface 4x IFSS) |
Arbeit am A6402
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K1630-Terminal |
Mechanisch bestanden die Prozessoreinheiten aus neun Leiterplatten,
gesteckt in eine Sloteinheit und zusätzlich untereinander verbunden über Flachbandkabel.
Diese wiederum war samt Netzteilen und Lüfter in einem 19-Zoll-Einschub verbaut, der über Rollmechaniken bei Servicearbeiten nach vorn heraus gezogen werden konnte.
Um ein Verfitzen der Kabel beim Herausziehen der Einheit zu verhindern, waren die Kabel auf einer Scharniermechanik befestigt.
Üblicherweise waren bei K1630 die Controller aus Platzgründen in einem zweiten Einschub, der über Flachbandkabel mit dem ersten verbunden war, untergebracht.
Speichervermittlungseinheit K2061
(Alias K 2061, K-2061)
Sie war fester Bestandteil der Prozessoreinheiten K2663 und K2664, ermöglichte den K1630-Rechnern
die Nutzung von 256 KByte RAM anstelle von 64 KByte RAM und hatte folgende Aufgaben:
- Umrechnung der virtuellen 16-Bit-Adresse in eine physische 18-Bit-Adresse
- Speicherplatzvermittlung bei Multiprogrammbetrieb
- Speicherschutz
- Steuerung des Informationsaustausches zwischen ZVE und Bus
Koprozessoreinheit K2062
(Alias K 2062, K-2062)
Diese Einheit war fester Bestandteil der Prozessoreinheit K2664 und entlastete K1630-Rechner von folgenden Aufgaben:
- Multiplikation und Division im Festkommaformat (Einfach- und Doppelwort)
- Addition und Subtraktion (Doppelwort)
- Gleitkomma-Arithmetik
- Datenkonvertierung Festkommaformat - Gleitkommaformat
...und ermöglichte die wesentlich schnellere Durchführung mathematischer Berechnungen.
Eine der K2062-Koprozessorkarten |
Einige typische Verarbeitungszeiten:
- Multiplikation 16-Bit-Festkommazahlen: 16 µs
- Division 16-Bit-Festkommazahlen: 55 µs
- Multiplikation 32-Bit-Festkommazahlen: 22 µs
- Division 32-Bit-Festkommazahlen: 96 µs
- Multiplikation Gleitkommazahlen 32 Bit (8 Bit Exponent, 23 Bit Mantisse): 22 µs
- Division Gleitkommazahlen 32 Bit (8 Bit Exponent, 23 Bit Mantisse): 55 µs
- Multiplikation Gleitkommazahlen 64 Bit (8 Bit Exponent, 35 Bit Mantisse): 55 µs
- Division Gleitkommazahlen 64 Bit (8 Bit Exponent, 35 Bit Mantisse): 105 µs
Emulationsprozessor K2063
(Alias K 2063, K-2063, Emulatorprozessor)
Von der Ingenieurhochschule Dresden (später als Teil der TU Dresden) wurde ein Emulator entwickelt,
um die Software des R4000-Rechners auf den K1630-Rechnern betreiben zu können.
Der Emulator bestand aus einigen Leiterplatten, die die R4000-Rechnerhardware nachbildeten, sowie einem Softwarepaket (auf Magnetband).
Der Emulator bildetet alle Befehle des R4000-Prozessors nach,
außerdem einige zusätzliche Befehle zur Erleichterung der Ansteuerung der K1630-Peripherie.
Die Magnettrommel des R4000
wurde auf CM5400-Wechselplatten nachgebildet,
ebenfalls die originalen Wechselplatten des R4000, wobei aber auch originale R4000-Medien eingesetzt werden konnten.
Zum Betrieb des Emulators wurde der K1630-Rechner zunächst normal gebootet.
Durch den Lüfterausfall-Interrupt wurde dann der K1630-Prozessor softwaregesteuert tot gelegt und der Emulationsprozessor gestartet.
Parallele Arbeit der Prozessoren oder ein Rücksprung zum K1630-Prozessor waren also nicht möglich.
Herzstück der Hardware waren acht Prozessorschaltkreise K589IK02 (sowjetischer Nachbau des Intel 3002) sowie ein K589IK01 (Nachbau des Intel 3001).
Die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Emulator war sogar größer als die des eigentlichen K1630-Rechners.
Und dies, obwohl er nur mit 10 MHz getaktet wurde und eigentlich mit 20 MHz hätte arbeiten können.
Mangels hinreichend schneller EPROMs musste die Verarbeitungsgeschwindigkeit entsprechend herabgesetzt werden.
Die Erkenntnisse aus der Entwicklung des Emulationsprozessors wurden an der TU Dresden später
in der Konstruktion eines "Sprachenrechners", also eines Rechners, der auf Hardwareebene eine Programmiersprache
(im konkreten Fall die Sprache PASCAL) unterstützt, benutzt.
Diese Entwicklung verlief dann aber im Sande.
Assoziativprozessor K2064
(Alias K 2064, K-2064)
Hierbei handelte es sich um einen elektronische Einheit, die speziell für schnelle Abarbeitung von Recherchen entwickelt
und im Jahr 1984 vorgestellt wurde.
Markant an der Einheit war, das sich einen großen RAM-Speicher (bis zu 1 MByte) besaß,
in den der zu durchsuchende Datenbestand geladen wurde.
Ein definierbares Fenster davon ließ sich in den Hauptspeicher des Primärprozessors einblenden.
Gegenüber der Recherche eines Datenbestands auf einer Magnetplatte erhöhte sich die Suchgeschwindigkeit auf 1:5 bis 1:10.
Der K2064 wurde u.a. vom Datenbankprogramm DABA unterstützt.
Recherchetypische Funktionen, wie Selektion und Join wurden vom Assoziativprozessor auf Hardwareebene durchgeführt.
Der K2064 konnte entweder in die Sloteinheiten des K1600-Rechnerst gesteckt werden oder als eigener Einschub ausgeführt sein.
Eine Kopplung des K2045 mit K1520-Rechnern und anderen Rechnerarten (CM4) war ebenfalls vorgesehen.
Wahrscheinlich was dem K2064 kein großer ökonomischer Erfolg beschieden.
Von heute noch existierenden Einheiten ist leider nichts bekannt.
Mechanischer Aufbau
Die Baugruppen des K1600-Systems bzw. des SKR waren als 19-Zoll-Einschübe ausgeführt,
die häufig über Rollmechaniken für Servicearbeiten ein Stück nach vorn aus den Schränken gezogen werden konnten.
Sie wurden meist in Hauptschränke mit 600x1600x800 mm Abmessungen (Leergewicht 100 kg),
seltener auch in Beistellschränke mit 600x730x800m (Leergewicht 80 kg) eingebaut.
Der Grundaufbau aller Schränke war gleich:
- Ganz unten war ein Lüftermodul (sechs temperaturüberwachte Ventilatoren) mit einer Luftfilterkassette eingebaut.
- Darüber folgte eine Schaltkassette. Sie ermöglichte das manuelle Zu- und Abschalten eines Schranks
sowie seinen automatischen Start nach Betätigung des Systemschalters an der Prozessoreinheit.
Beim Einsatz in schwachen Stromnetzen konnte auch eine automatische Zeitverzögerung der Schrankzuschaltung realisiert werden.
- Hinten auf dem Geräteboden befanden sich die Schrank-Hauptsicherungen sowie ein Service-Schalter, mit dem während Reparaturarbeiten ein Schrank stromlos gemacht werden konnte.
- Auf der Bodenplatte befanden sich weiterhin vier Schuko-Steckdosen, die für Prüfgeräte oder für zusätzliche EDV-Geräte genutzt werden konnten.
- in der rechten hinteren Säule waren Steckdosen in Form von EFS-Steckverbindern eingebaut, die zur Stromversorgung der einzelnen Geräte dienten
Die Temperatur der Lüfter sowie das Verhalten der Stromversorgungsmodule konnte von der Prozessoreinheit überwacht werden
und lösten ggf. eine entsprechende Aktion aus (z.B. RESET).
Um eine Verkabelung zwischen den Geräten zu ermöglichen, besaßen die Schrank-Trennwände Durchbrüche.
Für entfernt stehende Geräte oder Schränke konnte die Verkabelung auch durch Durchbrüche in den Schrankböden und unter dem Ständerfußboden gefädelt werden.
Zubehör
Robotron sowie die anderen Ostblockstaaten lieferte ein weites Spektrum an peripheren Geräten:
Magnetbandlaufwerk CM5300.01
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Festplatte. Unten links im Vergleich eine moderne Festplatte |
Es existierte Koppeleinheiten, um zwei K1600-Rechner zu verbinden (K4161) sowie zur Kopplung von K1600 mit K1520-Systemen (K6561).
Über eine speziellen Controllereinschub namens "C-RES" konnten außerdem Baugruppen des westlichen PDP11-Rechners (mit DEC UNIBUS) benutzt werden.
K1600-Software
Anwenderprogrammseitig waren die K1600-Rechner kompatibel mit dem westlichen PDP11-Rechner,
was in Hinblick auf geplante Exporte sowie Nutzung westlicher Software sinnvoll war.
Betriebssystem ließen sich allerdings nicht mit PDPs austauschen, da die K1600-Rechner andere Gerätetreiber für die Hardware brauchten.
Auffällig an der K1600-Software war ihr ausgesprochen hoher Preis: beginnend von einigen Tausend Mark bis über 100.000 Mark pro Programm.
Die Preise von einigen K1600-Programmen |
Für die K1600-Rechner gab es fünf Betriebssysteme: MOOS, OMOS, OS/RW, LAOS und MUTOS.
Betriebssystem LAOS1600
(Alias LAOS 1600, LAOS 1630, LAOS1630, LAEX 1600, LAEX1600, LAEX-1600)
LAOS (Laborautomatisierung Operationssystem) wurde für Labor- und Prüffeld-Automatisierung eingesetzt.
Mehr Informationen über das System gibt es hier.
Besitzt jemand noch Datenträger mit LAOS 1600?
Betriebssystem MOOS1600
(Alias MOOS 1600, MOOS 1630, MOOS1630, MOEX1600, MOEX 1600, MOEX-1600, MOEX1630, MOEX 1630, MOEX-1630)
MOOS (Modulares Operationssystem) war wahrscheinlich das verbreitetste System für K1600-Rechner und wurde benutzt für
Mehr Informationen über das System gibt es hier.
Nachfolger von MOOS war das modulare OMOS.
Besitzt jemand Datenträger mit MOOS 1600?
Betriebssystem OMOS 1600
(Alias OMOS 1600, OMOS 1630, OMOS1630, OMEX1600, OMEX 1600, OMEX-1600, OMEX1630, EIEX 1630, OMEX-1630)
(OMOS=Optimiertes Modulares Operationssystem)
OMOS stellte den Nachfolger von MOOS dar, zu dem es programmseitig kompatibel war.
Gegenüber dem monolithischen MOOS hatte OMOS einen Kernel, der beim Booten Treiber laden konnte.
Außerdem waren die Multitasking- und Speicherfunktion verbessert.
Als Entwickler des Systems wurde der VEB Robotron-Vertrieb Berlin angegeben, die Auslieferung begann Ende 1988.
Besitzt jemand Datenträger mit OMOS 1600?
Betriebssystem OS/RW
(Alias OSRW, OS-RW, OC/PB, OC-PB, OCPB)
Auch bei diesem System handelt es sich um eine verbesserte Variante des Systems MOOS.
OS/RW war anscheinend eine Gemeinschaftsentwicklung mehrerer Ostblockstaaten,
lief zunächst auf anderen PDP-kompatiblen Rechnern und wurde dann auch an die Hardware der K1600-Rechner angepasst.
Im Gegensatz zu MOOS und OMOS wurde OS/RW im Quelltext ausgeliefert
und konnte von den Anwendern entsprechend ihrer Anforderungen compiliert werden.
Besitzt jemand Datenträger mit OS/RW?
Betriebssystem MUTOS1600
(Alias MUTOS 1600, MUTOS 1630, MUTOS1630)
MUTOS1600 war ein UNIX-kompatibles Betriebssystem, das die Arbeit von mehreren Nutzern und mehreren Prozessen ermöglichte.
Die Anwendersoftware wurde in vorgefertigten Modulen vertrieben. So gab es z.B.:
- Datenbankmodul
- Mathematische Module
- Module für ökonomische Aufgaben
- Module für diskontinuierliche Prozesse
Heute gilt MUTOS1600 als ausgestorben.
Besitzt jemand Datenträger mit MUTOS 1600?
Prüfsystemunterlagen PSU
Die Diagnosesoftware der K1600-Rechner benötigte kein Betriebssystem bzw. stellte selber ein Betriebssystem dar.
Typischerweise wurde sie von Wechselplatte, Lochband,
Diskette, Magnetkassette oder Magnetband geladen.
Für jede denkbare Komponente des Rechners gab es ein Prüfprogramm und ein entsprechendes Kapitel im Begleithandbuch.
Die Protokollierung der Fehler machte man entweder auf dem Terminal oder auf einem Drucker.
Grundsätzlich arbeiteten die Prüfprogramme Hauptspeicher-orientiert, mussten auch bei wiederholtem Start nur 1x vom Datenträger geladen werden.
Diagnosesystem PSU (LPROES)
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Diagnosesystem PSU (LPROES) |
Die Prüfprogramme konnten unter Orchestrierung eines Leitprogramms gestartet werden,
das auch ein zyklisches Abfahren verschiedener Tests ermöglichte, ebenso die Duplizierung der Prüfprogramme.
Für das Wechselplatten-basierte PSU gab es das Leitprogramm LPRODK, für das Disketten-basierte und Magnetkassetten-basierte PSU gab es das Leitprogramm LPROES,
für das Magnetband-basierte PSU das Leitprogramm MBOFF.
Lochbänder wurden hingegen stets ohne Leitprogramm gestartet.
Diagnosesystem PSU (MBOFF) |
Ein Teil der PSU hat bis heute überlebt.
Anwenderprogramme
Ein Teil der Anwendersoftware wurde von Robotron entwickelt bzw. vertrieben.
Da zu gehörten die folgenden Programme (eine vollständige Liste gibt es leider nicht):
- AMBA (Interaktives Dialog- und Programmiersystem für grafische Anwendung, Programmiersprache LAMBA, Ansteuerung der Mikroskopkamera)
- AMBA-LIT (Literaturrecherche für AMBA)
- AMBA-POOL (Beispielprogramme für AMBA)
- AMBA-MED (Mikroskopbildanalyse für die Medizin)
- DFV-SUL (Datenaustausch zwischen den Terminals eines Rechners)
- DIG1600 (Ansteuerung des Digitalisiergeräts K6401)
- GKS1600 (Grafisches Kernsystem, Treiberpaket zur Ansteuerung grafischer Terminals)
- GBS1600 (Geometriebaustein für A6454)
- FORTRAN K1600 (Programmiersprache)
- PASCAL K1600 (Programmiersprache)
- COBOL K1600 (Programmiersprache)
- CDL K1600 (Programmiersprache)
- UMCO (Magnetbandkonvertierung mit R4200/R4201
- EMULATOR KRS (Ausführen von R420x-Programmen auf dem K1630)
- SIMULATOR C8205 (Ausführen von Cellatron-Programmen auf dem K1630)
- DVSODI (Sortierprogramm)
- SORT (Sortierprogramm)
- UDAF (Universelles Datenerfassungsprogramm)
- DAVE (Dateisystemtreiber)
- MOBA (Programmmodule für Abrechnung, Lohnrechnung)
- MAST (Mathematische Standardprogramme)
- RMS (Datenbanksystem)
- MALEQ (Mathematische Funktionen, z.B. Matrizenrechnung)
- CROSS-MOS ESER (Crosscompiler, um K1600 Software auf einem ESER-Großrechner zu entwickeln)
- PSU (Hardwarediagnoseprogramme)
Kosten
Der Preis einer Anlage war stark abhängig von der benötigten Hard- und Software.
Hier exemplarisch das Projekt einer DDR-Textilfabrik aus dem Jahr 1987:
Verbreitung
Von den K1600-Rechnern wurden ca. 2000 Exemplare hergestellt, eine recht kleine Zahl im Vergleich zu den K1520-Computern.
Heute ist noch die Existenz von sechs Anlagen K1630 bekannt.
Eine davon stammt aus dem Kraftwerk Thierbach und steht funktionsfähig im Rechenwerk Halle.
Die anderen, alle in defekten Zustand, befinden sich im Museum Hoyerswerda, in der Rechentechniksammlung der Uni Greifswald, in der Berufsakademie Bautzen,
in Ho-Chi-Minh-Stadt (Vietnam) und in Brasov (Rumänien).
Vom K1620 hat bis heute vermutlich nur 1 Exemplar überlebt: Es befindet sich in den Technischen Sammlungen Dresden.