PDP-11 detrás de la Cortina de Hierro.

La DEC PDP-11 fue una gran línea de minicomputadoras de 16 bits sumamente influyente en em ámbito de los sistemas operativos, al punto que UNIX fue desarrollado ajustándose a sus bondades.

La arquitectura permitió -desde finales de los 60s hasta ptincipios de los 90s- desplegar toda una serie de equipos que fueron desde el tamaño de una heladera y unos 16K de memoria, hasta el tamaño de un microchip de 2 centímetros, que podía fácilmente gestionar mil veces esa cantidad. Históricamente tenían todas las capacidades para haberse convertido en el cimiento de toda la revolución informática per sé, si se hubiesen adoptado a nivel personal de manera verdaderamente masiva. Sin embargo, este honor que le cupo a la arquitectura Intel x86 y sus expansiones, aunadas al sistema DOS y interfases gtráficass descendientes.

Al margen de esto es innegable la influencia que estas máquinas tuvieron sobre todas las ingeniería informática posterior.

Este éxito y propiedades no pasaron desapercibidas a nivel histórico ni tampoco sociopolítico.

Las PDP-11 no fueron un producto exclusivo de Digital Equipment Corporation, al menos no "legalmente": la PDP-11, tanto como la PDP-8 antes que ella, y la VAX posteriormente, fueron ampliamente estudiadas, clonadas y copiada extensamente, incluso detrás de la llamada Cortina de Hierro.

Las comisiones técnicas del Politburó de la URSS y sus satélites habían dilucidado a este equipamiento como el más favorable para determinar un avance por análisis y estudio, una práctica de la que las academias de ciencias soviéticas eran peritas. Sin duda contaban con el material científico-técnico (material y humano) para establecer sus propias iniciativas computacionales y en prácticamente cualquier área de las industrias de avanzada, pero la cima política dictaminó que lo importante en este caso serían los tiempos de desarrollos. Los ambiciosos planes de integración nacional tuvieron que ser dejados de lados a mediados de los 70s para dar lugar a una mucho más veloz política de aceleración tecnológica por medio de la ingeniería inversa de productos occidentales. Las máquinas de IBM parecían la lógica a seguir, pero la tecnología de Digital Equipment -con sus manuales profusos y arquitecturas totalmente documentadas- para la Unión Soviética implicaba una aceleración de al menos cuatro o cinco años en su análisis funcional, a la vez que permitía una variedad por escala de productos que solía estar ausente en los productos del Gigante Azul.

Para finales de los 70s, varias fábricas orientales especializadas en la electrónica, y televisores, habían completado su conversión a la producción de elementos de avanzada útiles para el cómputo, y ya sumamente avezadas en la materia, se dieron a producir sistemas compatibles con la arquitectura PDP-11. En la propia Unión Soviética destacó la Elektronika-79 (PDP-11/70), e incluso varias másquinas inspiradas pero sin análogas directas con los productos de DEC (como la DVK-4 con controlador de video propio).

Nadie sabe a ciencia cierta cuántos de estos clones fueron fabricados en dichas plantas en los demás países del Pacto de Varsovia, pero existen razones para pensar que el total de unidades producidas debe contarse en los cientos del miles. Por lo que parece, los siguientes países fabricaron clones de DEC y sus respectivos periféricos:

• Unión de las Repúblicas Socialistas Soviéticas: SM-4, SM-1420/xxx, SM-1600/xxx, Electronika-xxx, DVK-n, UKNC,...
• Bulgaria: SM-4, SM-1420/xxx
• República Democrática Alemana: SM-1420/xxx
• Polonia: Mera-xxx
• Hungría: SM-4

(Nota, téngase en cuenta que "SM" aparece como "CM" en cirílico.

Es cierto que llamarlos "clones" en cierta manera desmerece la labor puesta en engendrarlos. Lo cierto es que no todas de estas máquinas inspiradas son clones, ni cuentan con análogos directos en la línea de productos de DEC. Sion embargo, la mayoría de ellos son parientes muy cercanos a algun modelo (con variantes en calidad). Por demás, todos el software de DEC y los UNIX de época corren en estas computadoras sin más problemas que los obvios (de hecho, los usuarios soviéticos adaptaban aquellas versiones de software porque la KGB se hizo con TODO el código fuente de los sistemas operativos RT11 y RSX11 y los distribuyó gratuitamente; luego de un tiempo se los modificó para que contaran con soporte del cirílico y algunos dispositivos y arquitecturas no estándares; por ejemplo RT-11, RT-11M y RT-11M Plus se convirtieron mas o menos directamente en los proletarios RAFOS, FOBOS, y FODOS, y RSX-11 se convirtió en OSRV).

Computadoras

Para su mero estudio, dividamos los clones en cuatro categorías:

• UNIBUS
• QBus con procesador LSI-11
• QBus con CPU de un único chip
• Bus propietario

...y listémoslos según esta lógica:

Minicomputadoras

• SM-3 UNIBUS. Clon de la DEC PDP-11/05. Existen argumentos para afirmar que es mejor describirla como una PDP-11/20 con microcódigo (aduciendo a la técnica favorecida luego en DEC de hacer chips programables con microcódigo embebido para abaratar variaciones de lo mismo en sus líneas productivas).
• SM-4 UNIBUS. Producida en la Unión Soviética y en la mayoría de los demás países del Pacto de Varsovia. Análoga a la DEC PDP-11/40. La mayoría contaban con memoria de núcleo de ferrite.
• SM-1420/xxx (SM-1420/xxx, SM-1600/xxx, Elektronika 100/xx, Mera-xxx) con bus UNIBUS. Los modelos más populares, análogos a las PDP-11/34 hasta la PDP-11/55 dependiendo del sufijo "xxx" (incluso con extensiones de la PDP-11/74) y tenía muchas opciones. Se basaba en procesadores realizados con ingeniería inversa de su electrónica, pues no requerían la más costosa ingeniería a través de decapado de chips.
• TPA-11/40 UNIBUS. Fabricada en Hungría. Clon directo de la DEC PDP-11/40.
• TPA-11/48 UNIBUS. Una TPA-11/40 mejorada. Los avances incluian mapeo de 22 bits, E/S dividida, caché, etc, de modo que se parecía lo suficiente al modelo PDP-11/70 como para engañar a los Sistemas Operativos de DEC (el RT11 y el RSX-11). A pesar de esto era mucho más lenta que una PDP-11/70 verdadera (realmente, la PDP-11/48 era más lenta que la TAP-11/40). No tenía MASSBUS (¿ningún modelo TPA lo traía?).
• TPA-11/110, alias "TPA-Janus". Fabricada en Hungría. Una máquina multi-procesador, con CPU Elektronika-MC1201.01 de origen soviético (clon del LSI-11) y un procesador Zilog Z80 como CPU secundaria. Podría haber 2 o 3 Z80s en el bus QBus.

Microcomputadoras

• Elektronika-60 QBus/LSI. Microcomputadora muy popular a comienzo de los 80s, MUY similar a la LSI-11 original.
• Línea DVK-n (ДВК, Диалоговый вычислительный комплекс, "Complejo de Cómputo Interactivo") con CPU de un solo chip (K1801BMx) y QBus. Fueron las computadoras más populares tras la cortina de hierro en los 80s, que iba de la DVK-1 a la 4:

La DVK-1 - PDT 11/130.

La DVK-2 - PDT 11/150.

La DVK-3 tenía una CPU 1801BM2 con las mismas características que la DVK-1/2 (técnicamente, una DVK-2M) junto a una Unidad de Gestión de Memoria incorporada, y estaba equipada con un monitor monocromático con capacidades gráficas propietarias, y dos unidades de discos flexibles (cada una de 200KB, 40 pistas, de un solo lado). No tenía un análogo directo de DEC.

La DVK-3M era una DVK-3 con unidades de discos flexibles de 400KB (80 pistas, 10 sectores, doble lado), un disco duro CM5508 de 10MB (fabricado en Bulgaria). Los últimos modelos contaban con un controlador gráfico a color.

La DVK-4 tenía una CPU mejorada EIS/FIS (1801BM3), 1MB de memoria RAM, un disco rígido de 20MB (MC5405/MC5410, fabricado en Rostov del Don, Rusia), y un monitor programable a color compatible con la terminal DEC VT100. Algunos modelos venían equipado por un disco rígido de 5MB similar la RD50 (algunas veces, estos discos rígidos funcionaban ;)). No cuentan con un análogo directo de DEC.

El prototipo DVK-5 supuestamente se basaba en el 1801BM4, con los mismos periféricos que la DVK-4. Nadie ha admitido haber visto una.

• Elektronika-85, modelos MC0585 y MC0585.1. Usaban el procesador 1811B1 y tenían 512KB de memoria RAM en la placa madre, en lugar de utilizar las ranuras de memoria CTI de DEC Pro). Contaba con tres opciones de disco rígido: MC5401 de 5MB (fabricada en Rostov del Don), MC5402 de 10MB (Rostov del Don) y CM5508 (Bulgaria), y el MC5405 y MC5410 de 20MB (Rostov del Don). El sistema se siguió produciendo incluso en Voronezh, Russia, no lejos de Rostov del Don. Existen rumores que algunas de las últimas Elektronikas-85s se fabricaron con el procesador 1831BM1, pero nadie admite haberlas visto.
• TPA-11/170. de Hungría. Un clon de la DEC MicroPDP, diseñada entre 1986-1987.
• TPA-EMU-11. Un procesador microprogramable universal construido sobre una placa madre UBUS. Podría ser reprogramada, pero el microcódigo básico la hacía comportar como una PDP-11. Se desconoce si esta máquina se utilizó en algún momento, o sólo se planificó.
• MICRO 11/23 SYSTEM 2500 TEAM COMPUTER. Fabricada por MIKI, que hizo varios sistemas QBus de base métrica, basados en las CPU producidas por Elektronika (la M2 y M6, los clones LSI-11 y KDF-11A, respectivamente). La fuente, CPU y SLU son placas de Elektronika, y todo lo demás (puerto paralelto, controladoras de disco, controladoras de discos flexible, gabinete) era fabricada por MIKI. "Una especie" de OEM.

Computadoras hogareñas/escolares

• UKNC - diseñada para ser la computadora escolar básica del período del premier Gorbachov, en los 80s. El diseño y los periféricos eran propietarios. La MC0511 tenía dos CPUs 1801WM2. La CPU "de sistema" tenía 56KB de RAM, 8K de paginación de E/S, y 8KB de memoria oculta (ver MW2 a continuación). El procesador "de periféricos" contaba con 32KB de memoria RAM y 32KB de PROM escrita con rutinas de servicio de periféricos. Esta máquina también contaba con una memoria de gráficos de video de 3x32KB. Originalmente, venía con dos unidades de discos flexible y sin disco rígido. Luego pudieron adosársele varios controladores MFM e IDE.
• BK-001x - primer PC hogareña soviética, basada en una CPU 11/2 con un chipset propietario que servía de periféricos/RAM. Contaba con 32KB de RAM, sin sistema operativo (no tenía intérpretes de BASIC ni FOCAL en ROM). En la Unión Soviética esta computadora tuvo un éxito similar a la TRS-80 en los EE.UU. Los últimos modelos tenían más memoria y utilizaban la CPU de la DVK-3. Muchos entusiastas crearon periféricos para la máquina, ya que tenía un socket compatible con QBus en su parte posterior. Notablemente, no fue venvida con sistema operativo ya que no se vendía con periféricos, los que se proveían por sus propios entusiastas. Existían, no obstante, numerosas opciones de sistema operativo: muchas variantes de RT-11: ANDOS, MKDOS, CSIDOS, etcétera.

Bus Propietario

• TPA-11/440, fabricada en Hungría. Bus interno de 32 bits denominado "X-bus", para el cual no hubieron demasiados dispositivos fabricados. Los únicos eran el KFKI (donde se montaban las TPA). Usaba el UBUS (versión electrónica de KFKI del UNIBUS, con algunas diferencias mecánicas por su proceso de fabricación métrico). Sus diseñadores dicen que contaba con un 70% u 80% de la performance de la DEC MicroVAX II (introducida por Digital en el mismo monento), pero sus usuarios afirman que era inferior (un 60% u 70%).
• TPA-11/420. Basada en la CPU J-11, con X-Bus de la TPA-11/440.

Chips

Tras la Cortina de HIerro se fabricaron varios chipsets, que (usualmente) correspondían a los elaborados por DEC.

• 581: El primer chipset fue el 581, que involucra muchos chips marcados como 581. El 581IK1, IK2 es el gestor principal (controlador, "corazón") de ña computadora. El 681RUx son chips de memoria que invluyen comandos del procesador.
• 1801: Existieron cuatro modelos: 1801WM1, WM2, WM3, WM4. Son muy distintos entre cada uno, como se describe abajo. Hay indicaciones de que también se utilizaron prefijos 1806 y 1836 en conjunto con los números WMn para significar los mismos chips básicos. La significancia de los valores de prefijo no está clara, pero podría referirse al proceso productivo.
• WM1: Exactamente una PDP-11/03 sin instrucciones FIS. Este chip es un paquete plano de 42 pines. Pueden conectarse hasta cuatro de los mismos en un único sistema SMP. No se fabricó ningún sistema de estas características, sino un sistema de dos procesadores como prueba de concepto. Aparentemente no se lo pensó originalmente como un procesador compatible con PDP-11.
• MW2: Similar a la PDP-11/03, completa con conjunto de instrucciones Extenidas (EIS) (pero sin conjunto de instrucciones FIS). El empaque era un DIP cerámico de 30 pinces, y el esquema de contacto de pines es notablemente distinto al del WM1. Al encontrar una instrucción FIS, se dispara una trampa síncrona a "un área oculta de memoria", con un vector 160XXX (no se sabe el vector exacto). Al tomar esta trampa, la página de E/S se "desconecta", y el banco de memoria oculta se coloca en su lugar. El gestor de la Unidad de Coma Flotante está en esta memoria "oculta".
• MW3. Sin equivalente aparente de DEC, aunque es similar a la PDP-11/70 o la PDP-11/73, peromientras que la PDP-11/70 es grande, el MW3 es más pequeño que el F-11! Cuenta con un bus interno de 32 bits. No es una CPU J-11.
• MW4. Otro procesador que internamente, es de 32 bits. Es relativamente rápido, en el rango de los 16-25MHz. Se produjeron cantidades muy limitadas debido al bajo índice de salida productiva de los laboratorios de fabricación de chips de la Unión Soviética (o sea, pocos aprobaban el control de calidad, era poco económico para producir).

Todos los procesadores utilizaba controladores estándares, chips de soporte especial indicados como serie 1801 (1801WP1, etc). El chip 1801WP1 de base es claramente una matriz universal programable con lógica de interfaz compatible con Q-BUs. Esto permite a uno construir una cantidad de ASIC específicos utilizando programación similar a EPROM, de una matriz lógica no permanente. De modo que da la posibilidad de crear controladores de dispositivos de un solo chip basado en el chip de base uniforme. De ehcho, la mayoría de los chips 1801WP1-xxx son controladorres o chips de interfases. Todas las matrices DEBEN ser programada en fábrica, no hay manera de reprogramar/programarlos como si fuese un chip EPROM.

Por ejemplo algunos chips WP1 son:

1801WP1-027 - Controlador de memoria burbuja (junto con el -032)

1801WP1-030 - interfaz DRAM

1801WP1-032 - Controlador de memoria burbuja (junto con el -027)

1801WP1-033 - Controlador de disco flexible de 8" (DX:/DY:), puede actuar también como un controlador de puerto paralelo.

1801WP1-035 - Controlador de puerto ASYNC

1801WP1-097 - Controlador de disco flexible de 5.25" (MY:)

Creo que este es equivalente a una Matriz de Puerta Programable (PGA) en lugar de una FPGA (PGA de campo).

• 1811. Un análogo completo al F-11. Usa chips marcados como 1811. El procesador de serie 1811 va marcado 18xxWM1, pero no hay WM2, WM3, etc. Todos los chips de esta familia vienen en paquetes DIP de 40 pines. Aguno de los chips de soporte son:

- 1811WU2, WU3. Provee instrucciones de coma flotante, 46 instrucciones extendidas.

- 1811WM1 es el procesador principal 11/23.

- 1811WU1 es el Microm que contiene las 92 instrucciones estándar.

- 1811WT es el extensor de memoria para acceder a los 4096KB (soporte de direccionamiento de 22bit).

• 1831. Un clon tanto del J-11 o del T-11. Difieren las fuentes.
• 581. Los chips en la familia de base fueron todos paquetes planos de 42 pines.

- 581IK1. Unidad lógico-aritmética microprogrramada.

- 581IK2. Chip de interfaz y mantenimiento para el IK1.

- 581RU1,2,3. Microms. RU1 y RU2 contienen el conjunto de instrucciones estándares. RU3 agrega el EIS/FIS.

- 581VE1. Relativamente raro, este chip combinaba todo lo de la familia 581 en un paquete único de 48 pines.