Zrozumiec Assembler8

52 Zrozumieć Asembler

2.1 RAX - mój pierwszy komputer

W roku 1970, kiedy kończyłem szkołę średnią, w szkołach w Chicago zainstalowano komputer. W pracowniach szkolnych zainstalowano kilka dziwnych maszyn do pisania. Wkładaliśmy do nich komputerowe karty, a wtedy maszyny jak szalone zaczynały drukować długie listy z wykazem błędów, jakie popełniliśmy To była zabawa! Do tej pory trzymam mój pierwszy program, który robił coś użytecznego - mały plik kart, które wrzucone do komputera generowały tabelę współczynników poprawek parabolicznych dla amatorskich teleskopów.

Przez cały czas gnębiło mnie jedno pytanie: czym właściwie jest RAX (gdyż tak nazywał się nasz komputer)?. Po co podłączonych było do niego przez linie telefoniczne tyle tych dziwnych maszyn do pisania? Co właściwie było RAX-em?

Zapytałem więc instruktowa - nieco oszołomionego tym całym komputerowym zamieszaniem nauczyciela matematyki. W skrócie nasz dialog przebiegał tak:

JA: Hm, proszę pana, czym jest RAX?

ON: Co? Komputerem oczywiście. Elektronicznym komputerem.

JA: To wiem, ale ja chciałym wiedzieć, z czego jest on zbudowany, jak działa.

ON: No, jestem pewien, że RAX jest spory i gęsto upakowany.

JA: To znaczy, że nie ma w nim żadnych dźwigni czy przekładni?

ON: Może kilka. Ale nie ma w nim lamp.

JA: Nie chodzi mi o lampy. Przypuszczam, że ma gdzieś w środku kalkulator. Ale co powoduje, że RAX pamięta, że po A jest B? Skąd wie, co znaczy słowo FORMAT? Skąd wie, która godzina? Jak porozumiewa się przez linie telefoniczne?

ON: To właśnie dlatego komputery są takie wspaniałe! Składają wszystko do kupy, więc nie musisz się martwić o takie rzeczy. Kogo obchodzi, czym jest RAX? RAX zna FORTRAN i wykona każdy poprawny program zapisany w FORTRANIE. To właśnie jest, nieprawdaż?

Zaczynał mnie nudzić, podobnie jak cała nasza konwersacja.

W czerwcu ukończyłem szkołę. Pozostała mi z niej między innymi na trzy cale wysoka kupka kart z działającymi programami w FOR-

TRANIE. Jednak nie miałem zielonego pojęcia, czym naprawdę był RAX. To pytanie męczy mnie do dziś.

2.1.1 Gus i jego pomoc

Rozmyślałem na temat RAX-a przez sześć lat. Pewnego razu siedząc w autobusie i czytając ostatni numer Popular Electronics, zobaczyłem opis małego cudeńka nazwanego COSMAC ELF. Na zdjęciu wydawał się być kawałkiem płytki pełnej połączonych między sobą przewodami układów scalonych, zawierał także kilka przełączników i dwa wyświetlacze cyfrowe LED.

To był komputer (tak głosił podpis pod zdjęciem). Artykuł mówił tylko, jak połączyć to wszystko razem i to wszystko. Ale co robiły te kości, co ta cała rzecz właściwie robiła? Zaczynało mnie to denerwować.

Jak zwykle mój przyjaciel Gus Flassig wsiadł do autobusu przy Ashland Avcnue i usiadł obok mnie. Zapytałem go, co właściwie robi to dziwne urządzenie. Gus był pierwszym człowiekiem, który uzmysłowił mi ideę działania komputera:

„To są kostki pamięci. Ładujesz liczbę do kostki pamięci przełączając te przełączniki w zgodnie z określonym wzorem. Każda liczba oznacza coś innego dla kostki mikroprocesora (CPU). Jedna liczba nakazuje mu dodawanie, inna odejmowanie, jeszcze inna poleca mu zapisać różne liczby do pamięci. Kolejne liczby dają różne polecenia. Program składa się z ciągów tych instrukcji liczbowych, które zapisałeś w pamięci komputera. Komputer odczytuje pierwszą liczbę i wykonuje tę czynność, która jest określona numerem danego polecenia. Po wykonaniu czynności czyta następną liczbę, czyli następną instrukcję i tak dalej wykonując kolejne instrukcje programu.”

Jeżeli nie zrozumiałeś tego, nie martw się. Dla mnie to wyjaśnie-nc Gusa było przełomem.

Bez względu na to, czym był RAX, wiedziałem, że musiał być czymś takim, jak COSMAC ELF, tylko na większą skalę. Kiedy budowałem sobie w końcu ELF-a, zrozumiałem dogłębnie naturę komputerów. W tym rozdziale podzielę się z Tobą tą właśnie wiedzą. Zrozumiesz, skąd wzięła się część „hard” w słowie „hardware” (na pewno nie z odgłosu, jaki wydaje sprzęt komputerowy, kiedy się w niego uderzy).