Xerox Alto es un sistema informático desarrollado en Xerox PARC (Centro de Investigación de Palo Alto) en la década de 1970. Se considera una de las primeras estaciones de trabajo u ordenadores personales , y su desarrollo fue pionero en muchos aspectos de la informática moderna. Cuenta con una interfaz gráfica de usuario (GUI), un mouse , red Ethernet y la capacidad de ejecutar múltiples aplicaciones simultáneamente. Es una de las primeras computadoras que utiliza un editor de texto WYSIWYG (Lo que ves es lo que obtienes) y tiene una pantalla de mapa de bits. El Alto no tuvo éxito comercial, pero tuvo una influencia significativa en el desarrollo de futuros sistemas informáticos.
El Alto fue diseñado para un sistema operativo basado en una GUI, utilizando posteriormente la metáfora del escritorio . [6] [7] Las primeras máquinas se introdujeron el 1 de marzo de 1973, [8] y su producción limitada comenzó una década antes de que los diseños de Xerox inspiraran a Apple a lanzar las primeras computadoras con GUI para el mercado masivo. El Alto está contenido en un gabinete relativamente pequeño y utiliza una unidad central de procesamiento (CPU) personalizada construida a partir de múltiples circuitos integrados SSI y MSI . Cada máquina cuesta decenas de miles de dólares. Inicialmente se construyeron pocas, pero a finales de la década de 1970, unas 1.000 estaban en uso en varios laboratorios de Xerox y unas 500 más en varias universidades. La producción total fue de unos 2.000 sistemas.
El Alto se hizo muy conocido en Silicon Valley y su interfaz gráfica de usuario se consideraba cada vez más como el futuro de la informática. En 1979, Steve Jobs organizó una visita a Xerox PARC, durante la cual el personal de Apple Computer recibió demostraciones de la tecnología Xerox a cambio de que Xerox pudiera comprar opciones sobre acciones en Apple. [9] Después de dos visitas para ver el Alto, los ingenieros de Apple utilizaron los conceptos en el desarrollo de los sistemas Lisa y Macintosh .
En 1981, Xerox comercializó una línea de computadoras de oficina, la Star , basada en conceptos del Alto. Un sistema de oficina completo que incluye varias estaciones de trabajo, almacenamiento y una impresora láser cuesta hasta 100.000 dólares (equivalente a 322.000 dólares en 2022). Al igual que el Alto, el Star tuvo poco impacto directo en el mercado.
Alto es la primera computadora con un sistema operativo gráfico y se construyó sobre diseños de interfaz gráfica anteriores. Fue concebido en 1972 en un memorando escrito por Butler Lampson , inspirado en el sistema on-Line (NLS) desarrollado por Douglas Engelbart y Dustin Lindberg en SRI International (SRI). De mayor influencia fue el sistema educativo PLATO desarrollado en el Laboratorio de Investigación en Educación por Computadora de la Universidad de Illinois. [10] El Alto fue diseñado principalmente por Charles P. Thacker . El diseño industrial y la fabricación se subcontrataron a Xerox , cuyo equipo del Grupo de Programas Especiales incluía a Doug Stewart como director de programas, el director de operaciones de Abbey Silverstone y Bob Nishimura, diseñador industrial. Xerox El Segundo (Grupo de Programas Especiales), en colaboración con John Ellenby en PARC y Doug Stewart y Abbey Silverstone en El Segundo, quienes fueron responsables de rediseñar la electrónica del Alto, produjo una tirada inicial de 30 unidades. Debido al éxito de la prueba piloto, el equipo llegó a producir aproximadamente 2000 unidades durante los siguientes diez años. [11]
Varios chasis Xerox Alto se exhiben ahora en el Museo de Historia de la Computación en Mountain View, California , uno en el Museo de Computación de América en Roswell, Georgia , y varios están en manos privadas. Los sistemas en ejecución se exhiben en el System Source Computer Museum en Hunt Valley , Maryland . Charles P. Thacker recibió el Premio Turing 2009 de la Asociación de Maquinaria de Computación el 9 de marzo de 2010 por su diseño pionero y la realización del Alto. [12] El Premio Charles Stark Draper 2004 fue otorgado a Thacker, Alan C. Kay , Butler Lampson y Robert W. Taylor por su trabajo en Alto. [13]
El 21 de octubre de 2014, el código fuente de Xerox Alto y otros recursos fueron liberados del Museo de Historia de la Computación. [14]
La siguiente descripción se basa principalmente en el Manual de hardware Alto de agosto de 1976 de Xerox PARC. [15]
Alto utiliza un diseño microcodificado, pero a diferencia de muchas computadoras, el motor de microcódigo no está oculto al programador en un diseño en capas. Aplicaciones como Pinball aprovechan esto para acelerar el rendimiento. El Alto tiene una unidad lógica aritmética (ALU) de segmento de bits basada en el chip Texas Instruments 74181 , un almacén de control ROM con una extensión de almacén de control grabable y tiene 128 (ampliable a 512) KB de memoria principal organizada en palabras de 16 bits. El almacenamiento masivo lo proporciona una unidad de disco duro que utiliza un cartucho extraíble de un solo plato de 2,5 MB ( Diablo Systems , una empresa que Xerox compró más tarde) similar a los utilizados por el IBM 2310 . La máquina base y una unidad de disco están alojadas en un gabinete del tamaño aproximado de un refrigerador pequeño ; Se puede agregar una unidad de disco más mediante conexión en cadena .
Alto difumina e ignora la distinción entre elementos funcionales. En lugar de una unidad de procesamiento central distinta con una interfaz eléctrica bien definida (como un bus del sistema ) para el almacenamiento y los periféricos, Alto ALU interactúa directamente con las interfaces de hardware para la memoria y los periféricos, impulsadas por microinstrucciones que se emiten desde el almacén de control. La máquina de microcódigo admite hasta 16 tareas multitarea cooperativas , cada una con prioridad fija . La tarea del emulador ejecuta el conjunto de instrucciones normal en el que están escritas la mayoría de las aplicaciones; ese conjunto de instrucciones es similar a un Data General Nova . [16] Otras tareas sirven para la visualización, actualización de memoria, disco, red y otras funciones de E/S. Por ejemplo, el controlador de visualización de mapa de bits es poco más que un registro de desplazamiento de 16 bits ; El microcódigo mueve los datos de actualización de la pantalla desde la memoria principal al registro de desplazamiento, que los serializa en una pantalla de píxeles correspondientes a los unos y ceros de los datos de la memoria. Ethernet también es compatible con un hardware mínimo, con un registro de desplazamiento que actúa bidireccionalmente para serializar palabras de salida y deserializar palabras de entrada. Su velocidad fue diseñada para ser de 3 Mbit/s porque el motor de microcódigo no puede ir más rápido y continuar admitiendo la visualización de video, la actividad del disco y la actualización de la memoria.
A diferencia de la mayoría de las minicomputadoras de la época, Alto no admite un terminal serie para la interfaz de usuario. Aparte de una conexión Ethernet , el único dispositivo de salida común del Alto es una pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT) de dos niveles (blanco y negro) con una base inclinable y giratoria, montada en orientación vertical en lugar de la más común "paisaje". " orientación. Sus dispositivos de entrada son un teclado desmontable personalizado, un mouse de tres botones y un teclado con acordes de 5 teclas opcional (conjunto de teclas de acordes). Los dos últimos elementos habían sido introducidos por el sistema en línea de SRI y el mouse fue un éxito instantáneo entre los usuarios de Alto, pero el conjunto de teclas de acordes nunca se hizo popular.
En los primeros ratones, los botones eran tres barras estrechas, dispuestas de arriba hacia abajo en lugar de de lado a lado; recibieron el nombre de sus colores en la documentación. El movimiento es detectado por dos ruedas perpendiculares. Estos pronto fueron reemplazados por un ratón tipo bola, inventado por Ronald E. Rider y desarrollado por Bill English . Se trata de ratones fotomecánicos que utilizan primero luz blanca y luego infrarrojos (IR) para contar las rotaciones de las ruedas del interior del ratón.
Cada tecla del teclado Alto se representa como un bit separado en un conjunto de ubicaciones de memoria. Como resultado, es posible leer varias pulsaciones de teclas al mismo tiempo . Este rasgo se puede utilizar para modificar desde qué parte del disco arranca Alto. El valor del teclado se utiliza como dirección del sector en el disco desde el que iniciar y, al mantener presionadas teclas específicas mientras presiona el botón de inicio, se pueden cargar diferentes microcódigos y sistemas operativos. Esto dio lugar a la expresión "arranque de nariz", donde las teclas necesarias para arrancar para una versión de prueba del sistema operativo requieren más dedos de los que el usuario puede articular. Las botas de nariz quedaron obsoletas gracias al move2keysprograma que desplaza archivos en el disco para poder utilizar una secuencia de teclas específica.
Se desarrollaron varios otros dispositivos de E/S para el Alto, incluida una cámara de televisión, la impresora tipo margarita Hy-Type y un puerto paralelo, aunque eran bastante raros. El Alto también podría controlar unidades de disco externas para que actúen como servidor de archivos . Esta era una aplicación común para la máquina.
Los primeros software para Alto se escribieron en el lenguaje de programación BCPL , y más tarde en Mesa , [1] que no se usó ampliamente fuera de PARC pero influyó en varios lenguajes posteriores, como Modula . El Alto usó una versión temprana de ASCII que carecía del carácter de subrayado , en lugar de eso tenía el carácter de flecha izquierda usado en ALGOL 60 y muchos derivados para el operador de asignación : esta peculiaridad puede haber sido la fuente del estilo CamelCase para identificadores compuestos . Los usuarios también podían programar los altos mediante microcódigo. [15]
Alto ayudó a popularizar el uso del modelo de gráficos rasterizados para todos los resultados, incluidos texto y gráficos. También introdujo el concepto de operación de transferencia de bloques de bits ( bit blit , BitBLT), como interfaz de programación fundamental para la pantalla. A pesar de su pequeño tamaño de memoria, se escribieron muchos programas innovadores para Alto, entre ellos:
No había ningún software de hoja de cálculo ni de base de datos. El primer programa de hoja de cálculo electrónica, VisiCalc , no apareció hasta 1979.
Técnicamente, el Alto es un pequeño miniordenador, pero podría considerarse un ordenador personal en el sentido de que lo utiliza una sola persona sentada ante un escritorio, a diferencia de los mainframes y otros miniordenadores de la época. Podría decirse que es "la primera computadora personal", aunque este título está en disputa. Lo más significativo (y quizás menos controvertido) es que puede considerarse uno de los primeros sistemas de estaciones de trabajo , con sucesores como las estaciones de trabajo Apollo y los sistemas de Symbolics (diseñados para ejecutar Lisp de forma nativa como entorno de desarrollo). [20]
Entre 1976 y 1977, el pionero informático suizo Niklaus Wirth pasó un año sabático en PARC y quedó entusiasmado con el Alto. Al no poder traer un sistema Alto a Europa, Wirth decidió construir un nuevo sistema desde cero y diseñó con su grupo el Lilith . [21] Estuvo listo para usar alrededor de 1980, antes de que Apple lanzara Lisa en 1981 y Macintosh en 1984. Alrededor de 1985, Wirth comenzó un rediseño completo de Lilith bajo el nombre "Proyecto Oberon" .
En 1978, Xerox donó 50 Altos al Instituto Tecnológico de Massachusetts , la Universidad de Stanford , la Universidad Carnegie Mellon , [1] y la Universidad de Rochester . [22] El Instituto de Ciencias de la Computación de la Oficina Nacional de Estándares en Gaithersburg, Maryland, recibió un Alto a fines de 1978 junto con los servidores de archivos Xerox Interim File System (IFS) y las impresoras láser Dover. Estas máquinas inspiraron las estaciones de trabajo PERQ de ETH Zurich Lilith y Three Rivers Company , y la estación de trabajo Stanford University Network (SUN), que lanzó una empresa derivada, Sun Microsystems . La estación de trabajo Apollo/Domain estuvo fuertemente influenciada por el Alto.
Tras la adquisición de un Alto, el departamento de sistemas de información de la Casa Blanca buscó guiar a los proveedores federales de computadoras en su dirección. La Oficina Ejecutiva del Presidente de los Estados Unidos (EOP) emitió una solicitud de propuesta para un sistema informático que reemplace el antiguo sistema presupuestario de la Oficina de Administración y Presupuesto (OMB), utilizando estaciones de trabajo tipo Alto, conectadas a una computadora central compatible con IBM. . La solicitud fue finalmente retirada porque ningún fabricante de mainframes podía suministrar dicha configuración.
En diciembre de 1979, el cofundador de Apple Computer , Steve Jobs, visitó Xerox PARC, donde se le mostró el entorno de programación orientado a objetos Smalltalk -76, la creación de redes y, lo más importante, la interfaz gráfica de usuario WYSIWYG , controlada por mouse , proporcionada por Alto. En ese momento, no reconoció el significado de los dos primeros, pero estaba entusiasmado con el último. La GUI se estaba integrando rápidamente en los productos de Apple, primero en Lisa y luego en Macintosh , y Jobs reclutó a varios investigadores clave de PARC. [23]
En 1980-1981, los ingenieros de PARC y del Departamento de Desarrollo de Sistemas de Xerox utilizaron Altos para diseñar las estaciones de trabajo Star .
Xerox tardó en darse cuenta del valor de la tecnología que se había desarrollado en PARC. [24] La adquisición corporativa de Xerox de Scientific Data Systems (SDS, más tarde XDS) a finales de la década de 1960 no tenía ningún interés para PARC. PARC construyó su propia emulación del PDP-10 de Digital Equipment Corporation llamada MAXC. [25] El MAXC era la máquina de entrada de PARC a ARPANET . La empresa se mostró reacia a volver a entrar en el negocio de las computadoras con diseños no probados comercialmente, aunque muchas de las filosofías se incluirían en productos posteriores.
La revista Byte declaró en 1981, [1]
Es poco probable que una persona ajena a la comunidad de investigación en informática pueda alguna vez comprar un Alto. No están destinados a la venta comercial, sino más bien como herramientas de desarrollo para Xerox, por lo que no se producirán en masa. Lo que los hace dignos de mención es el hecho de que una gran cantidad de computadoras personales del mañana se diseñarán con el conocimiento adquirido durante el desarrollo del Alto.
Después del Alto, PARC desarrolló estaciones de trabajo más potentes (ninguna pensada como proyecto [ se necesita aclaración ] ) denominadas informalmente "las máquinas D": Dandelion (la menos poderosa, pero la única que se convirtió en un producto en una sola forma), Dolphin; Dorado (el más potente; una máquina de lógica de emisor acoplado (ECL)); e híbridos como el Dandel-Iris.
Antes de la llegada de las computadoras personales como la Apple II en 1977 y la IBM Personal Computer (IBM PC) en 1981, el mercado de las computadoras estaba dominado por costosas mainframes y minicomputadoras equipadas con terminales tontas que compartían el tiempo de procesamiento de la computadora central. . Durante la década de 1970, Xerox no mostró interés en el trabajo de PARC. Cuando Xerox finalmente ingresó al mercado de PC con la Xerox 820 , rechazó deliberadamente el diseño Alto y optó en su lugar por un modelo muy convencional, una máquina basada en CP/M con el entonces estándar monitor de sólo 80 por 24 caracteres y sin mouse.
Con la ayuda de los investigadores de PARC, Xerox finalmente desarrolló Star , basado en la estación de trabajo Dandelion, y más tarde el Star, de costo reducido, el sistema de oficina 6085, basado en la estación de trabajo Daybreak . Estas máquinas, basadas en la arquitectura Wildflower descrita en un artículo de Butler Lampson , incorporaron la mayoría de las innovaciones de Alto, incluida la interfaz gráfica de usuario con iconos, ventanas, carpetas, redes locales basadas en Ethernet y servicios de impresora láser basados en red.
Xerox sólo se dio cuenta de su error a principios de la década de 1980, después de que Macintosh revolucionara el mercado de las PC con su pantalla de mapa de bits y su interfaz centrada en el mouse. Ambos se inspiraron en el Alto. [24] La serie Xerox Star fue un éxito comercial relativo, pero llegó demasiado tarde. Las costosas estaciones de trabajo Xerox no pudieron competir con las estaciones de trabajo más baratas basadas en GUI que surgieron a raíz del primer Macintosh, y Xerox finalmente abandonó el mercado de las estaciones de trabajo.
Con el permiso del Centro de Investigación de Palo Alto, el Museo de Historia de la Computación se complace en poner a disposición, únicamente para uso no comercial, instantáneas del código fuente, ejecutables, documentación, archivos de fuentes y otros archivos de Alto desde 1975 hasta 1987.