IT минувших дней

Древний дисковод ожил и издавая чудовищный скрежет стал медленно загружать мое послание. Через какое-то время на экране появились строки:

NE PUERO GLADIUM, DR. KRIGER. 04.03.2026

Три пары глаз повернулись ко мне в немом изумлении.

— Это длинная история, нам лучше присесть.

Человек, перешагнувший порог моего маленького офиса в тот летний вечер явно имел отношение к спецслужбам — армейскую выправку и годы тренировок не спрячешь так просто.

Рослый и поднятутый, в безупречном костюме и с острым, пронзительным взглядом — он производил серьезное впечатление.

И тем странее выглядел этот заказ.

— Алекс, полагаю?

— Он самый, рад наконец познакомиться лично. Вы написали, что для нас есть работа. Хотя исходя из содержания письма, задача выглядит довольно.. необычной.

— Это проблема? Мне рекомендовали вас как опытных профессионалов..

— Нет, не проблема. Просто уточняю детали, дабы убедиться, что мы понимаем друг друга. Итак, вы действительно используете компьютеры.. из 1987 года?

АРХЕОТЕХ

Копаясь в сети в поисках очередного археотеха, был обнаружен удивительный репозиторий, в котором один почтенный джентельмен, недавно отошедший от дел, собрал невероятную подборку дичи инструментов разработки для компьютеров конца 70х — начала 80х:

CP/M 2.2 compilers, assemblers, and interpreters

CP/M, если кто вдруг не знает (коих среди читателей точно будет большинство), это такая операционная система из далекого-далекого прошлого, созданная аж в 1974 году. Разумеется давно и крепко забытая обывателями.

Для сравнения и понимания исторического периода:

в 1977м году вышел первый фильм Джорджа Лукаса по вселенной «Звездных Войн», а в 1975м закончилась война во Вьетнаме.

Практически любые компьютерные материалы тех лет представляют историческую ценность, а тут аж целый репозиторий, забитый под завязку редчайшим археотехом.

Чтобы вы смогли оценить объем и сложность проделанной работы:

каждый компилятор или средство разработки из этой коллекции пришлось специально оцифровывать, считывая данные с невероятно старых носителей информации — дискет или магнитной ленты.

C помощью дисководов, возрастом слегка за пятьдесят, типа такого:

Представляете, чего стоило все это оживить, запустить и заставить работать?

Физические процессы, механические повреждения и влияние среды при этом никто не отменял.

Если быть совсем точным, то сначала был обнаружен немного другой репозиторий от этого же почтенного автора, где была собрана похожая коллекция, но для более обыденного DOS. Лишь несколько недель спустя обнаружилось, что совсем рядом находится настоящее сокровище утраченной цивилизации — чистый археотех. И понеслась.

От такого изобилия начала капать слюна и дергаться глаз:

Скорее всего ничего из длинного списка выше вам знакомо не будет, поскольку все эти древности на десяток-другой лет старше даже автора этих строк.

Отдельный восторг у искушенной публики вызовет наличие скриптов сборки под Unix (Linux/Mac/BSD).

Примерно из-за таких изумительных проектов хорошие инженеры навсегда бросают пить. Но вернемся в мой кабинет — к гостю с армейской выправкой и странными, хотя и законными запросами.

— Этот разговор будет долгим. Не найдется ли у вас чем освежиться?

..

Искусство искусством, но прежде чем погружаться по локоть в «кровавый ад разработки» 80х c линковщиками и компиляторами, стоит рассказать о технических реалиях тех лет — оборудовании и самой операционной системе CP/M. Будет интересно, даже если вы, дорогой читатель, сами не старше третьего GTA.

ЭПОХА МИКРО

Между огромными мейнфреймами, занимающими машинные залы и первым домашним PC с DOS а затем и Windows, был относительно краткий период рассвета (1970-1980) микрокомпьютеров:

A microcomputer is a small, relatively inexpensive computer having a central processing unit (CPU) made out of a single integrated circuit microprocessor.

Да, это официальное название, «микрокомпьютерами» назывались множество разных девайсов от разных производителей, предназначенных для игор домашнего использования.

Это был настоящий бум домашней электроники и сотни разных компаний по всему миру начали создавать свои линейки для новой отрасли — домашних компьютеров.

— Интересная история, крайне.. необычная.

Рассказ гостя определенно интриговал.

За долгую жизнь со мной случилось столько разнообразной херни, что заказ на разработку для компьютера из 80х от мультяшного персонажа из сериала про супершпионов уже не казался чем-то невероятным. Куда больше вопросов вызывал сам процесс.

— Но все же, что конкретно мы должны реализовать? И под какую машину?

KAYPRO II

Одной из компаний, решивших поучаствовать в гонке первых домашних компьютеров была Kaypro Corporation:

Kaypro Corporation was an American home and personal computer manufacturer based in Solana Beach, California, in the 1980s

Хотя сама компания давно не существует, она успела наследить оставить след в истории компьютеров и сердцах благодарных потомков. Первый же ее продукт имел оглушительный успех:

by mid-1983 the company was selling more than 10,000 units a month, briefly making it the fifth-largest computer maker in the world

Пятая в мире по продажам, рядом с Apple и IBM — в первом ряду, не где-то сбоку, причем с первого продукта.

Именно этот продукт — домашний компьютер Kaypro II был выбран в качестве полигона для восстановления процесса разработки под CP/M. И последующей сдачи этого фантастического проекта для столь особенного заказчика.

Только посмотрите на эту брутальную «няшу» в стильном металлическом корпусе:

Ну как можно было пройти мимо такого сказочного девайса?

— Видите ли, Алекс. У нас в.. организации есть один сотрудник. С наци.. ээ немецкими корнями и такой же педантичностью.

Мой гость сделал еще один глоток виски, явно наслаждаясь процессом.

— Отвечает за техническое сопровождение и разные.. эксперименты. В некотором смысле — ваш коллега. К великому сожалению, последнее время он начал.. скажем так, проявлять неустойчивость. Рассказывал коллегам о своей избранности и незаменимости. Стал требовать сдавать ему кровь. Даже представлять не хочу, для чего ему могло понадобиться столько крови, но нам срочно необходимо это прекратить.

— С нашей помощью, полагаю?

CP/M

Стоит рассказать и про операционную систему тех лет, благо очень немногие из читателей дожили имели шанс с ней поработать:

CP/M,originally standing for Control Program/Monitor and later Control Program for Microcomputers, is a mass-market operating system created in 1974 for Intel 8080/85-based microcomputers by Gary Kildall of Digital Research, Inc.

Внешне это сильно похоже на более привычный отечественному пользователю DOS, хотя конечно же CP/M появилась гораздо раньше.

Кстати скриншот выше это тоже настоящий артефакт, который был сделан после случайной археологической находки — были обнаружены исходники четырех первых версий CP/M, примерно 1975-79 годов. Так вот на этом скриншоте — работающая CP/M версии 1.3.. собранная из найденных исходников!

..

— Несмотря на все наши таланты и умения, думаю не сможем помочь.

Окинув гостя взглядом и оценив его серьезную физическую подготовку, я добавил:

— Полагаю в вопросах наказания, проучения и приручения вы дадите сто очков форы кому угодно..

— Ну что вы, Алекс. Конечно же речи не идет о применении насилия, мы мирные землепашцы люди. К тому же для такого существуют.. профильные специалисты. Нет, боюсь все несколько сложнее. Я хочу чтобы вы проучили коллегу морально — с помощью вашего ума и инженерных талантов. Мы договорились?

ЭМУЛЯЦИЯ

Нетрудно догадаться, что настоящего микрокомпьютера из 1987 года у меня никогда не было, поскольку в те годы я успел только появиться на свет. Поэтому большая часть описываемых ниже приключений снова будут происходить в эмуляции.

«Большая часть» — потому что действующий компьютер 80х я все же нашел и даже смог запустить на нем собранное приложение.

Вообще 8-битные микрокомпьютеры быстро завоевали популярность, фактически создав новый рынок домашней электроники и оставив заметный след рваную рану в юных сердцах. Благодарные пользователи, убившие детство на первые компьютерные игры и выросшие затем в бородатых программистов, наклепали горы самых разных эмуляторов этих машин.

Я отобрал три абсолютно разных эмулятора, для максимального погружения в тему микрокомпьютеров и эстетику 80х.

В качестве тестовой среды на этот раз использовался обычный Mageia Linux, чтобы не отвлекать внимание читателей на любимую FreeBSD. Кстати вот тут находится очень интересная подборка образов дискет для компьютеров Kaypro, включая исходники — на случай, если статьи покажется мало и захотите продолжить банкет.

MYZ80

Начнем с самого отбитого хардкорного. Перед вами настоящий дедушка эмуляции — действующий эмулятор CP/M, написанный в 1991м году под MS-DOS:

MyZ80 does more than just emulate the CPU though, it's a complete Z80 computer emulation

Этот эмулятор когда-то был коммерческим продуктом — «shareware», хотя и без каких-либо технических ограничений. Исходного кода найти не удалось, так что использовать будем его готовую сборку.

Ссылка указанная выше, на самом деле лишь сохраненная копия сайта автора, поскольку и сайт и сам проект были давным давно заброшены. Тем не менее нужный файлик myz80124.zip со сборкой эмулятора легко находится в сети, можно скачать например тут.

Скачиваем и распаковываем:

Внутри будет весьма необычный для современности набор файлов:

MYZ80.EXE — очевидный бинарник эмулятора, но проблема в том что это 16-битное приложение для DOS, запустить которое в современном окружении представляет проблему. Так что придется использовать еще один известный эмулятор — Dosbox, чтобы запустить внутри винтажный MYZ80. А так эта «матрешка» выглядит в работе:

Самое важное, ради чего были нужны заморочки аж с двумя эмуляторами — виртуальные диски, связанные с файловой системой DOS:

Поскольку Dosbox в свою очередь дает виртуализацию дисков непосредственно из хоста — получаем отличный способ быстро перебрасывать файлы в виртуальную CP/M.

Что важно при любой разработке с использованием эмулятора.

Собственно, то самое тестовое приложение EXMPL.COM на заглавной картинке было сначала скопировано в каталог с эмулятором:

Затем импортировано в виртуальный диск CP/M:

И запущено уже в CP/M.

Все это проще и быстрее, нежели описываемый ниже вариант с Mame и полной эмуляцией Kaypro II, но к сожалению не дает того самого «ощущения от использования», что это реальная машина тех лет. Так что я пошел дальше в своих изысканиях.

..

— Интересное предложение. Проучить коллегу по опасному инженерному делу, еще и за приличные деньги..

Моему гостю этого знать не следовало, но я готов был таким заниматься совершенно бесплатно и на регулярной основе.

— ..путем разработки под столь винтажный компьютер. Практически совершить уринотерапию..

— Боюсь, уринотерапия тут не поможет — коллега все же имеет немецкие корни. У каждой нации свои.. культурные особенности.

— Ну да ладно. Обсудим конкретику?

MAME

Mame это очень известный эмулятор самых разных машин и архитектур, как устаревших так и современных, когда-то созданный ради запуска игор, выгруженных из старых игровых автоматов.

С помощью Mame, мы получим почти настоящий Kaypro II, с оригинальным ROM и оригинальным образом загрузочной дискеты с CP/M — прямо из 80х.

Дальше нужно будет скачать загрузочный образ 5.25-дискеты с CP/M 2.2, например отсюда, затем специальные ROM-файлы для самого Kaypro II и его весьма специфической клавиатуры, отсюда.

Архивы называются kayproii.zip и kaypro10kbd.zip, их необходимо копировать как есть, не распаковывая. Создаем структуру каталогов:

Копируем ROM-файлы:

Распаковываем образ дискеты:

Запускаем:

Если все шаги выполнены правильно, появится заставка Mame с описанием эмулируемой машины:

После нажатия любой клавиши, загрузится сама CP/M и вы увидите такое приглашение:

..

— Да все просто.

Если бы мне давали доллар каждый раз, когда я слышу эту фразу — давно бы стал миллионером..

— Наш коллега из организации, назовем его для простоты доктор Кригер, свято уверен, что только он один может.. как это он выразился?

Создать новую электронную жизнь в древнем компьютерном теле.

— Надеюсь, ваш коллега хотя-бы вводит код руками а не другим органом.

Гость посмотрев с удивлением, ненадолго задумался.

— Какая интересная мысль! Мне бы такое в голову не пришло. Я уже упоминал, что вы с ним похожи?

CPMTOOLS

Это весьма известный (среди некрофилов) набор инструментов для работы с файловыми системами CP/M, за авторством Michael Haardt. К сожалению работа над оригинальным проектом давно прекращена, так что мы будем использовать более современный форк:

Собираем и запускаем сборку:

В результате сборки появится несколько бинарников, готовых к запуску:

Для всех последующих увеселений будут использоваться в основном эти два: cpmls и cpmcp. Первый предназначен для просмотра содержимого образа диска, второй — для копирования внутрь файлов с хоста.

Копируем созданный образ диска в текущий каталог:

Проверяем что диск читается:

Копируем тестовый файл:

Повторный запуск cpmpls должен показать содержимое диска с тестовым файлом:

NTVCM

Наконец последний эмулятор CP/M, который тоже придется использовать, хотя и опосредованно:

Virtual CP/M Machine. Emulates CP/M and the 8080/Z80 on Linux, MacOS, Windows, and real-mode 8086 DOS to run CP/M .com files

Кстати последний он еще и в том смысле, что это новая разработка, созданная (судя по коммитам) буквально пару лет назад.

Этот самый ntvcm придется собрать и добавить в переменную PATH, поскольку эмулятор создан тем же автором, что собрал репозиторий с компиляторами под CP/M и используется из скриптов для тестов и.. кросс-компиляции. Под CP/M, ага.

Шаги простые и очевидные:

Дальше просто добавляете этот каталог в переменную PATH:

На этом подготовка к оргии празднику древней разработки наконец завершена и мы снова переносимся обратно в офис.

..

— Короче, коллега Кригер считает, что только он один в силах что-то написать для нашего Kaypro II. Что вообщем-то правда, поскольку остальные умеют все эти ваши компьютеры только включать и выключать. Обычно пинком.

Тут мой гость понял, что наверное не стоило показывать зависимость от будущего исполнителя.

— Но разумеется, у нашей организации есть и другие варианты.  Пробовали привлекать «юные дарования», как самые перспективные. Закончилось.. не очень хорошо.

Достав из внутреннего кармана пиджака конверт, гость выложил на стол несколько фотографий.. полных неописуемого ужаса.

Увиденное на фото заставило шевелиться последние остатки волос.

— Когда его нашли, он был в бреду и ползал в ванной, обмазавшись собственными экскрементами. Весь пол, стены и даже потолок были изрисованы чем-то коричневым — символами, похожими на египетские иероглифы:

— Это распиновка EPROM, для Z80.

— Хм, гляжу вы действительно разбираетесь.

Тут гость привлек мое внимание, указав на одну из фотографий.

— Вот здесь, на стене было загадочное послание, оставленное.. аналогичным способом. Но его смысл мы так и не смогли разгадать.

Я пригляделся к фотографии:

640КБ ХВАТИТ НА ВСЕХ

— Нет идей что бы это могло значить?

НЕПРЕРЫВНОЕ ВЕСЕЛЬЕ

Возвращаясь к тому адскому репозиторию с компиляторами, наконец рассказываю основное:

как современному ребенку программисту вести разработку для компьютера из 1987 года.

Цепочка необходимых действий выглядит следующим образом:

• Сборка;

• Тестовый запуск с помощью ntvcm;

• Запуск с помощью myz80;

• Запуск в Mame с образом настоящего Kaypro II;

• Сеанс рукоблуд.. ээ переход к следующему примеру.

И начнем мы с того самого примера, показанного на заглавной картинке в фоне. Заранее предупреждаю:

собираем только самые простые варианты, так как каждый сложный имеет свою специфику, требующую отдельного описания.

Но даже в этом случае показать получится очень далеко не все — интересных компиляторов и тулчейнов в репозитории просто чудовищное количество. Начнем разумеется с компилятора языка С, но.. особенного.

Aztec C

Спасая цитату из погибающей википедии:

Aztec C is a discontinued C programming language compiler for CP/M-80, MS-DOS, Apple II (both Apple DOS 3.3 and ProDOS), Commodore 64, early Macintosh, Amiga, and Atari ST. It was sold commercially by Manx Software Systems[1].

Судя по обнаруженным материалам, это был весьма известный и популярный продукт для тех лет. А еще это вариация языка С до стандартизации, поэтому и называется не просто компилятором, а прям отдельным языком:

Aztec C — a programming language for a variety of platforms

Редкое для современных бюрократических реалий зрелище: компилятор, забивающий на стандарты и правила. Так что это был популярный и известный инструмент, с весьма скромными прайсами:

Сложно из 2026 года оценивать цены 1980х, но судя по прайсу выше, Aztec C был явно не самым дорогим софтом, тем более для разработчиков. Но мы опять отвлеклись.

Переходим в каталог manx aztec c v106d и запускаем сборку примера:

Да, обязательно КАПСЛОКОМ и обязательно без указания расширения, поскольку в скрипте идет вызов как компилятора, так и линковщика. Будет собран COM-файл для CP/M, который проще всего запустить с помощью эмулятора от автора репозитория:

Так весь процесс выглядит в действии:

Теперь запустим на втором эмуляторе — MYZ80, чтобы убедиться в корректности только что собранного приложения. Копируем созданный EXMPL.COM в каталог с эмулятором и запускаем его через Dosbox:

Затем, уже из CP/M выполняем:

Этим действием, файл будет скопирован с хоста в виртуальный диск (дискету) CP/M, откуда его наконец можно будет запустить:

В действии:

Наконец в качестве дембельского аккорда контрольного примера, показываю запуск и работу в Mame. Переходим в каталог с cpmtools и выполняем:

Этим действием мы запишем наше собранное приложение EXMPL.COM в образ дискеты для Kaypro II. Для проверки выполняем:

Должно быть видно содержимое образа дискеты, с новым файлом внутри:

Наконец запускаем максимально близкую к реальности эмуляцию компьютера Kaypro II в Mame:

Так это выглядит в действии:

Чтобы не раздувать статью до совсем уж скотских размеров, для всех остальных компиляторов покажу только финальный запуск в Mame. Пусть ваше больное воображение дорисует недостающее.

..

— Ладно, думаю мы договорились. Небольшое приложение для Kaypro II образца 1987 года, для причинения моральных страданий немецкому инженеру.

На этом мой гость задумался, как будто вспоминая важную деталь.

— Как же оно называется? Туда запихиваются такие плоские черные штуки? Д.. дди.. доо..

— Дисковод, для дискет. Работу необходимо сдать на 5.25 дискете, я уже понял.

Это был первый раз в моей жизни, когда надо было сдать работу на пятидюймовой дискете. Но с учетом роста цен на чипы памяти и SSD — думаю далеко не последний.

(гомерический хохот за кадром)

Microsoft COBOL

Малоизвестный ныне факт, но компания Microsoft когда-то продавала компилятор COBOL:

Microsoft produced a COBOL compiler for CP/M. This product was also licensed to IBM as IBM Cobol Compiler.

Я собрал и запустил пример, который производит вычисление корня методом Ньютона:

Для запуска помимо SQUARO.COM надо перебросить в эмулятор еще и файл RUNCOB.COM, иначе не заработает. Так этот пример выглядит в работе, на фоне (в редакторе) можно заметить исходный код на COBOL:

Microsoft COBOL оказался хотя и интересным, но все же мало актуальным компилятором, так и не нашедшим широкого применения в свое время. Врядли приложение на COBOL было лучшим вариантом, чтобы утереть нос немецкому коллеге-инженеру.

Так что я стал искать дальше. Однако был еще один важный вопрос, который стоило закрыть прежде чем выбрать наконец язык реализации.

..

alex0x08: дарова!

alex0x08: нужны тайные знания ордена

alecv: излагай

alex0x08: надо программку одну запустить, на железе из 1987 года :)

..

Prospero Pascal

Кто ищет — всегда находит, поэтому очень скоро обнаружилась еще одна невероятная дичь редкость:

Prospero Pascal is a full-featured Pascal that includes everything you need to begin writing stand-alone programs for your Atari ST.

Компилятор Паскаля для 8-битных компьютеров с блекджеком и блудницами с дополнениями и доработками:

Prospero Pascal is a superset of ISO Standard Pascal. In addition to the standard features, this package offers a number of extensions including dynamic strings, single- and double-precision floating-point arithmetic, an assembler-level interface, and separate compilation of program segments. Moreover, Prospero Pascal offers a high degree of portability.

Динамические строки, вычисления с плавающей точкой, поддержка ассемблерных вставок и все это в 1983м году! На Паскале и под Atari, если кто вдруг не понял.

В качестве примера была взята реализация "симулятора жизни":

К сожалению автоматически (из скрипта сборки) оно не линкуется, так что пришлось вызывать этот шаг отдельно:

Так эта программа выглядит в работе:

Все выше конечно весьма занимательные (для археологов и некрофилов) штуки, но самое интересное я приберег напоследок.

Borland Pascal 1.0

Тот самый Паскаль, ставший для многих первой любовью первым языком программирования, поскольку именно на нем много лет обучали кодингу в школах и некоторых ВУЗах этой страны.

В результате чего появлялись на свет такие как автор, для которого Паскаль тоже когда-то был самым первым.

Но то что я сейчас покажу — не просто «какой-то там Паскаль» и даже не «какой-то там Паскаль» от фирмы Borland, ставшей законодательницей мод в паскалестроении.

А еще с первой версии стартовала история и знаменитой среды разработки, с помощью которой осуществлялась сборка и отладка программ.

Вот он, тот самый TURBO.COM, который позже превратится в TURBO.EXE:

Кусочек руководства пользователя с адресом «небольшой компании-стартапа» на просторах Калифорнии:

А я почему-то всегда был уверен, что Borland начиналась как европейская компания — удивительные открытия порой приносит компьютерная археология.

Для тестов, были скопированы TURBO.COM и HELLO.PAS на образ дискеты, который затем подключили в эмулятор. Так все действо выглядит в эмуляторе Mame:

НЕЛЕГКИЙ ВЫБОР

Итак, у меня набралось четыре варианта на выбор:

• Первая релизная версия Borland Pascal;

• Редкая версия Pascal, с крутыми (для 1983 года) фичами;

• Microsoft COBOL, без комментариев.

И конечно же Aztec C — реализация языка С до его стандартизации, настоящий артефакт. Что выбрала для меня судьба?

И.. да, это Aztec C.

(бурные аплодисменты)

Но не потому, что верю в судьбу или так подсказал какой-то кубик. Просто в любой непонятной ситуации я всегда выбираю С. И такой подход еще ни разу не подводил.

ПОСЛЕДНЯЯ ПРОВЕРКА

Старый, дореволюционной постройки дом в самом центре Питера, с гербом масонского ордена на барельефах разумеется привлекал внимание туристов, наделавших немалое количество селфи на его фоне. Но мало кто даже из коренных петербуржцев догадывался, что находится внутри.

Меня встретили у неприметной двери, в которую надо было постучать определенным образом и строго в нужной последовательности. Затем надев на голову черный мешок, непроницаемый для любого света, аккуратно сопроводили в тайное помещение ордена.

Ордена «Свидетелей Спектрума».

С незапамятных времен Советского Союза, этот тайный орден хранил уникальные знания и что самое важное — поддерживал в рабочем состоянии удивительные машины из далекого прошлого.

Тут было все:

Спектрумы, Амиги, старые рабочие станции Sun и HP, DEC и даже Alpha.

Денно и нощно (обычно по субботам) монахи ордена без устали смазывали, паяли и окуривали все это благовониями, дабы ублажить «дух машины» обитающий в старом железе. Орден ревностно хранил свои секреты и мне очень далеко не сразу было позволено хотя бы приблизиться к их древностям. Но все же мне необходима была их помощь для последней проверки перед сдачей этого фантастического проекта:

запуска собранного приложения для машины из 1987го на реальном компьютере 1987го.

Меня сопроводили в специальную, строго охраняемую комнату, где на постаменте, под защитным стеклом находился артефакт из далекого прошлого.

Robotron 1715 — 8-разрядный персональный компьютер производства ГДР. Производился на заводе VEB Robotron.

Версия 1715M, сохраненная в ордене это «экспортный» вариант, когда-то давно поставляемый в Советский Союз. С величайшим почтением нашептывая молитвы загрузки, послушник в черном балахоне приблизился к постаменту и приложил ладонь к считывателю отпечатков пальцев. Защитное стекло начало медленно опускаться.

Наконец запуск и загрузка операционной системы SCP ( аналога CP/M, но из ГДР) были завершены. Появилось приглашение ввода команд:

Послушник взял мою пятидюймовую дискету с записанной сборкой и с благоговением вставил ее в древний дисковод, не забыв выставить специальную защелку в вертикальное положение.

Затем на не менее древней механической клавиатуре он ввел:

Дисковод ожил и издавая чудовищный скрежет начал загружать мое послание. Через какое-то время на экране появились строки:

Что в переводе с латыни означает:

НЕ СТОИТ ДАВАТЬ БОЕВОЙ МЕЧ МАЛЬЧИКУ, ДОКТОР КРИГЕР.

Проверка удалась и написанное мой приложение для компьютеров 80х под CP/M действительно успешно запустилось на настоящем компьютере из 1987 года. Так это выглядело в живую:

P.S.

Все персонажи (кроме автора) - пародия на известный сериал Archer. Статья в более развернутом виде была опубликована на Хабре, оригинал в нашем блоге.

Я был там, это было 30 лет назад. Как раз примерно 96-98 года. И зависал я на BrownBear (от одноименной фирмы). Вот только зависание это выглядело не так.

Логин и регистрация да. Лого - тогда цветного не было, легкая псевдографика. Файловый архив - ну он был. Но мало кого интересовал. Ну может 1-2 файлика в день заливали.

Вся магия начиналась в почте. На борде существовали цепочки обсуждений. Много цепочек. С разным количеством юзеров. При первом заходе новичок обычно качал актуальное за неделю. Это 10-15 минут. И все, уходил с линии. Вроде как давали полчаса, но потом хватало пяти минут. Скачивали мы архив почты и засовывали в почтовик.

И дальше начиналось то саме зависание. Как на пикабушечке. Ты медленно и печально читаешь всю цепочку, все комментарии. Если хочешь ответить - пишешь свой каммент. Прочитал? Иди спать если еще не совсем рассвело! Дочитал и написал свое? Молодец. Коннектимся на борду еще раз, почтовик выгружает наши ответы в архив, его выгружаем на борду. Теперь точно спать.

Следующей ночью скачиваем обновление почты за сутки и читаем/отвечаем. Заливаем обратно. И так каждый вечер. ФИДО работало так же. Разница только в глобализации, обсуждений было гораздо больше, юзеров тоже.

В ИТ-индустрии существуют вещи, само существование которых давно стало красивым мифом, о котором принято вспоминать лишь шепотом и закатывая глаза от благоговения.

Cray

На сегодняшний день, во всем мире осталось наверное не больше пары сотен инженеров, заставших «те времена» и имевших возможность прикоснуться к легенде.

Лишь единицы из них еще могут что-то рассказать.

То что описано в этой статье — редчайшее знание, которое совсем недавно было доступно горстке избранных, с ученой степенью, специальной подготовкой и допусками к такому оборудованию.

Огромное, древнее чудовище из далекого прошлого, из времен мифов и легенд ожило и вернулось к жизни.. руками фанатов.

Дав возможность и простым людям прикоснуться к легенде.

Легенда

Персона Сеймура Крэя навсегда останется в анналах истории компьютеров, поскольку созданные его руками машины неоднократно признавались самыми быстрыми на планете.

Создаваемые полностью вручную (некоторые модели — вплоть до чипов) и имевшие цену в десятки миллионов долларов, суперкомпьютеры Cray поставлялись в исследовательские лаборатории, крупные датацентры и конечно же в разведывательные управления разных стран.

Про последнее стоит рассказать подробнее:

суперкопьютеры Cray всю историю плотно ассоциировались именно с секретными проектами, поскольку действительно часто использовались для взлома секретных кодов, паролей и шифров.

Что характерно, сам Крэй начинал карьеру во флоте (US NAVY) и работал над взломом японских шифров времен второй мировой войны, по всей видимости сохранив с тех лет хорошие отношения с главным разведывательным управлением.

У вас же, дорогой читатель шанс увидеть суперкомпьютер Cray был лишь в кино, где они довольно часто мелькали в качестве реквизита:

Ни о работе с такими машинами, ни тем более о разработке под них простым обывателям не стоило даже мечтать, даже если они родились и выросли в США. Допуски, специальное обучение с сертификацией и чаще всего наличие PhD — вот что обычно требовалось от «пользователей» подобного оборудования.

В Россию суперкомпьютеры Cray предсказуемо завозились с очень большими препонами и исключительно простые модели. В частности в Росгидромете была практика использования таких машин, начавшаяся еще в 90е.

Как бы то ни было, простому обывателю доступ к суперкомпьютерам Cray был заказан.

Я сам, несмотря на двадцать лет практики в разработке ПО, о них лишь слышал краем уха, да видел пару картинок в сети, вроде такой:

Тем удивительней оказывается история, рассказанная ниже.

Симулятор

История создания симулятора Cray за авторством Andras Tantos сама по себе достойна голливудской экранизации, поскольку являет собой победу инженерного духа над всеми преградами и трудностями:

So it’s settled. I’m building a Cray-1.

Крайне рекомендую ознакомиться со всей этой историей, поскольку по накалу повествования описываемые события сильно напоминают историю изучения египетского письма или попытки расшифровать немецкие шифры времен второй мировой.

Для примера, чтобы только прочитать данные со случайно обнаруженной ленты, автору пришлось реализовывать специальный драйвер для виртуального контроллера, полагаясь на такие картинки:

Затем пришлось вручную восстанавливать последовательность загрузки:

Разбираться с багами загрузчика и эмуляцией сети — не забываем что речь идет про суперкомпьютер, все основные части которого были связаны между собой по сети.

Andras провел чудовищную по объему и сложности работу, в успех которой к тому же никто особо не верил.

Именно поэтому результат его трудов настолько впечатляет.

Оживляем легенду

Симулятор использует внешние приложения для работы: xterm, telnet, tmux

Все это необходимо установить на хосте до первого запуска симулятора.

Дополнительно я использовал cool-retro-term для наведения красоты, чтобы снимки экрана выглядели еще эпичнее.

Важное уточнение:

несмотря на использование сетевого telnet, полноценное взаимодействие с запущенной UNICOS придется настраивать позже и отдельно — запускаемый при старте telnet-клиент на самом деле подключается к портам симулятора, через которые происходит трансляция консольных команд в виртуальную ОС и обратно.

Настоящее сетевое подключение к UNICOS требует специальной настройки на хосте, а поскольку инсталляция происходит по сети — сей шаг является обязательным.

Настройка выглядит следующим образом:

Несмотря на всю внешнюю монструозность, ничего сложного тут нет:

создается новый мост с именем craybr, затем создается виртуальный сетевой интерфейс tap1, которому назначается IP-адрес 172.16.0.1.

Последним шагом этот интерфейс добавляется в мост.

Название интерфейса указывается в конфигурационном файле симулятора, который называется unicos.cfg, выдержка:

IP-адрес должен быть именно 172.16.0.1, поскольку внутренний интерфейс в UNICOS указан как 172.16.0.2 и поменять его достаточно проблематично.

Можно зайти и немного дальше, включив роутинг наружу:

В случае Mageia исходящий интерфейс будет называться по-другому, что-то вроде wlp4s0.

На стороне UNICOS в симуляторе необходимо выполнить команду:

Ну и радоваться — ведь вы только что выпустили в сеть суперкомпьютер Cray, пусть и виртуальный:

Готовая сборка

Существуют готовые сборки симулятора Cray для 64-битного Linux, c уже установленным UNICOS версий 10.0.0.2 и 10.0.1.2, созданные известным в узких кругах камрадом neozeed.

Проблема в том, что эти сборки на момент написания статьи успели устареть (от 2022 года) и не факт что заработают в вашей системе.

А планов по обновлению у их автора нет.

Запускается симулятор из этих сборок с помощью стартового скрипта:

Не забудьте что перед запуском необходимо выполнить скрипт для настройки сети (см выше).

Так выглядит запуск UNICOS 10.0.1.2 в симуляции суперкомпьютера Cray J90:

Я заменил стандартный xterm, используемый симулятором по-умолчанию на cool-retro-term для большей эпичности скриншотов.

Но конечно у настоящего Cray J-90 не было настолько древних мигающих терминалов и все выглядело куда современне:

Если приглядеться, можно заметить на мониторе рабочей станции, характерные квадратные окна 4dwm — оконного менеджера SGI Irix.

Все потому, что в разные исторические периоды для суперкомпьютеров Cray использовались разные терминальные системы — SunOS, Irix и даже Mac:

Чтобы добиться такого же эффекта, измените поле настройки NewTerminalCommand в файле unicos.cfg:

Так выглядит UNICOS в запущенном состоянии:

Согласно описанию автора, в системе есть следующие учетные записи:

The root password is 'password' and I've created a neozeed user with the password of 'password' so you can telnet in

Входим от root:

Если вы все настроили правильно, также заработать сеть между симулятором и хостом, в обе стороны.

Появится возможность войти уже по сети, непосредственно на машину Cray:

Для завершения работы симулятора, введите команду exit в нижней консоли основного приложения и нажмите Enter:

В принципе даже этой версии хватит для последующих развратных действий с участием компилятора (см. ниже).

Если у вас успешно заработала готовая сборка и нет настойчивого желания «собрать из исходников» — следущий шаг можно пропускать и переходить сразу к стадии действительно изысканных приключений.

Сборка из исходников

Несмотря на то что сие занятие — точно не для всех и любимый ChatGPT врядли подскажет что-то разумное по этому проекту, сделать все же стоит — для большего погружения.

Симулятор написан на C++, с использованием библиотеки Boost, поэтому компиляция из исходников протекает.. весьма неспешно.

Забираем исходники:

Релизных веток нет и все собирается из master.

Перед тем как запускать сборку необходимо установить следующие зависимости, версия для Ubuntu:

Для Mageia:

Исходный код находится в каталоге simulator, поэтому сборка проекта также запускается именно оттуда, а не из корня репозитория.

Поскольку в пакетах Mageia нет статической версии библиотеки Boost, а для сборки Boost из исходниокв не хватило размеров статьи свободного места, я использовал динамическую линковку:

В Ubuntu сборка будет работать и вот так:

Готовые бинарники будут находиться в каталоге simulator/_bin, но управляющие скрипты об этом знают, поэтому в ручную ничего перекладывать не надо.

Установка UNICOS

Теперь самая интересная стадия, которую вы пропустите если остановитесь на готовой сборке:

установка операционной системы UNICOS в симуляторе суперкомпьютера Cray из оригинальных образов CD-дисков.

Когда-то, за процесс ввода суперкомпьютера в эксплуатацию, отвечала целая команда высококлассных и сертифицированных инженеров, которые тщательно оберегали свои секреты.

Но благодаря любопытным фанатам, теперь наконец и вы сможете в этом поучаствовать.

Как уже описывал выше, два случайно обнаруженных диска оказались единственными сохранившимися носителями загрузочного образа UNICOS и без них судьба симулятора сложилась бы совершенно иначе.

Образы UNICOS доступны по ссылкам:

• https://archive.org/details/cray-cd1

• https://archive.org/details/cray-cd2

Оба диска являются загрузочными, первый содержит UNICOS версии 10.0.0.2 для модели Cray J90, второй — UNICOS 10.0.1.2 для Cray SV1.

Шаги установки полностью совпадают, но устанавливать я буду более свежую версию 10.0.1.2, со второго ISO‑образа. Несмотря на то что разные версии этой ОС предназначены для установки на разные суперкомпьютеры, в условиях симулятора все отлично работает.

Инструкция по установке от автора симулятора, находится тут, но к сожалению она успела немного устареть, поэтому придется использовать описанные в ней шаги с небольшими изменениями.

Напоминаю, что все команды ниже, выполняемые с хоста, как и управляющие скрипты симулятора подразумевают использование bash.

Со стороны UNICOS используется ksh, но для стадии установки это не особо важно.

Для упрощения вводимых команд, зададим две переменные окружения:

Первая указывает на путь к примонтированному образу диска, вторая — полный путь до каталога с симулятором.

Монтируем загрузочный диск с UNICOS:

Образ UNICOS содержит длинные имена файлов а также файлы и каталоги с именами в разных регистрах:

Поэтому использовать известный трюк сmount -o loop не получится. Копируем архив с системой и ядро:

Распаковываем архив с ядром:

В корневом каталоге симулятора появятся несколько новых файлов, нужный нам называется unicos.generic — то самое ядро.

На этой стадии можно наконец запустить симулятор, но пока с использованием образа RAMFS, который мы только что скопировали с установочного диска:

Запустится симулятор и появится терминал с подключением к UNICOS, запущенной в single user mode:

Теперь настраиваем сеть на стороне UNICOS, поскольку следующим шагом необходимо копировать системные файлы с примонтированного ISO-образа.

Напомню что подключение через telnet происходит на самом деле к самому симулятору, не к эмулируемой ОС внутри.

Вводим в консоли UNICOS:

После выполнения команды должна отрабатывать команда ping до хоста:

Дальше начинается еще один интересный этап, полный боли и страданий, поскольку придется встретиться с одной очень древней технологией передачи файлов между компьютерами — rcp.

UNICOS, который мы с вами запускаем это система из далекого 1997 года и ничего другого для передачи файлов в ее загрузочном образе просто нет.

Когда-то предполагалось, что весь процесс установки и запуска в эксплуатацию суперкомпьютера — строго секретный, поэтому с «usability» не заморачивались.

Есть еще один важный нюанс:

единственная доступная в образе утилита для передачи файлов на расстояние это клиент.

Для того чтобы подключиться с его помощью и скачать файл, надо поднимать сервер, сервер древнего rcp и на современном линуксе.

Ввиду своей древности, rcp в любом виде (как клиент и как демон) давно отсутствует по-умолчанию в любых линуксах и BSD, а его установка и запуск в современном окружении требует «особой уличной магии».

Для Ubuntu вам будет необходимо установить пакеты:

Для Mageia:

В последней запуск rsh-сервера происходит через демон xinetd, который по-умолчанию отключен и попытка запуска будет выдавать ошибку:

xinetd.service is not active, cannot reload.

Поэтому сначала запускается xinetd, затем rsh:

Следующим шагом необходимо разрешить использование демона rsh по сети (входящие подключения), для Ubuntu необходимо добавить строку в файл /etc/hosts.equiv:

Для Mageia используется файл ~/.rhosts.

Это позволит подключиться к хосту и скопировать стартовый скрипт инсталляции в запущенную UNICOS.

Но прежде чем копировать, скрипт необходимо немного изменить.

Открываем файл install (находится в корневом каталоге симулятора) любимым редактором vi и заполняем значения переменных:

• LOCAL_LOGIN = имя пользователя на хосте

• ISO_MNT = /полный/путь/к каталогу с образом UNICOS

Также добавляем новую переменную SIM_LOC, которой устанавливаем значение в виде полного пути к каталогу с симулятором.

Заранее предупреждаю, что в скрипте инсталляции есть небольшая ошибка, связанная с определением версии устанавливаемой системы. На процесс инсталляции она не влияет, но бесит и раздражает, поскольку появляется в самом начале.

Чтобы ее избежать, необходимо задать еще одну переменную:

В результате всех описанных выше правок должно получиться такое:

Cохраняем изменения, затем на стороне UNICOS вводим команды, заменив предварительно имя пользователя и путь к симулятору:

В результате выполнения команды файл install будет скопирован с хоста и появится в корне файловой системы UNICOS:

Запускаем скопированный скрипт инсталляции UNICOS:

Появится сообщение с перечислением введенных параметров:

Нажимаем любую клавишу и запустится увлекательный процесс установки операционной системы для суперкомпьютера Cray:

Процесс достаточно длительный и занимает несколько часов, вне зависимости от мощи вашего оборудования, так что вполне успеете принести кровавую жертву темным богам выпить чаю в хорошей компании.

В самом конце установки, будет предложено установить пароль для суперпользователя, а также будет запущен диалог создания учетной записи обычного пользователя.

После чего установка наконец будет завершена:

Во время установки UNICOS происходит один очень важный шаг, о котором стоит рассказать — линковка ядра.

Эта практика происходит из времен первых UNIX, когда архитектур было много а стандартов мало. Совместимость оборудования хромала, поэтому такая линковка использовалась в качестве своеобразного финального теста системы.

Из современных операционных систем, эту практику сохранила например OpenBSD, хотя и по другой причине.

Останавливаем симулятор командой exit и убеждаемся, что основное ядро UNICOS успешно слинковано — должен появиться файл unicos.ymp.10012:

После этого, проверяем файл unicos.cfg, в котором должно появиться указание на новое ядро:

Если все хорошо и ссылка на свежее ядро на месте, запускаем полноценную симуляцию:

Так выглядит полностью запущенный симулятор суперкомпьютера Cray J90 с только что установленной UNICOS:

Если на стороне UNICOS прописать маршрут по-умолчанию, такой же командой как и в готовой сборке:

..получим выход в интернет.

Прямо с суперкомпьютера Cray, вы правильно поняли:

Вы же не думали, будто на этом я успокоюсь, открою шампанское, вызову девок и уйду в загул? Конечно же нет и впереди ждет еще много интересного и удивительного.

Графический интерфейс, на суперкомпьютере

В найденных образах UNICOS, один из которых мы только что использовали для установки, была обнаружена работающая клиентская библиотека для протокола X11.

Самого X-сервера внутри разумеется нет, поскольку далекие предки использовали специальные управляющие терминалы с SGI Irix:

Зато есть возможность пробросить отображение приложения с поддержкой протокола X11, чтобы оно отрисовывалось на запущенном современном Xorg-сервере хоста.

Что автор немедленно и проделал:

Два приложения на скриншоте выше xterm и xlock — запущены из работающей UNICOS и отображаются в Xorg-сервере на Mageia Linux.

Чтобы это повторить, необходимо принести кровавую жерт.. ээ выполнить три простых шага, описанные ниже.

Запуск Xorg-сервера с поддержкой сети

По-умолчанию и очень давно, даже в самых олдскульных дистрибьютивах вроде Slackware, X-сервер запускается с параметром -nolisten, запрещающим удаленное подключение по сети.

Чтобы в этом убедиться, достаточно выполнить команду на хосте, которая покажет запущенный X-сервер со всеми параметрами:

Запускается X-сервер из специального приложения «display manager» (dm), который ответчает за красивое графическое окно авторизации, поэтому параметры запуска X-сервера указываются в настройках этого менеджера.

Поскольку в моей системе используется LightDM, для того чтобы X-сервер начал прослушивать сетевой порт, я добавил следующую настройку в раздел [Seat:*] в файл /etc/lightdm/lightdm.conf.d/49-mageia.conf:

После чего сервис lightdm необходимо перезапустить:

Естественно вас в этот момент выбросит из системы, так что будьте готовы и остановите заранее симулятор, если он был запущен.

Разрешение удаленного доступа без авторизации

Следующим шагом необходимо отключить авторизацию при подключении к X-серверу по сети.

Для этого авторизуйтесь с помощью DM и запустите графическое окружение — как вы обычно это делаете, затем введите в консоли:

Выглядит это так:

После выполнения этой команды будет доступно удаленное подключение к вашему X-cерверу с любого хоста.

Что конечно считалось опасным еще лет двадцать назад, но в нынешние продвинутые времена (с Wayland вместо Xorg), когда о самой возможности такого удаленного подключения уже мало кто помнит — не стоит заморачиваться:

все, кто теоретически смог бы таким образом подключиться к вашей машине давно умерли или наслаждаются маразмом.

Кроме автора, разумеется.

Указание адреса удаленного X-сервера

Наконец последним шагом необходимо указать адрес удаленного X-сервера на стороне UNICOS. Делается это командой (не забываем о ksh по-умолчанию):

Набор софта с графическим интерфейсом находится в каталоге /usr/bin/X11, так для примера выглядит запуск xterm:

Если вы выполнили все шаги правильно, появится графическое окно, с запущенным приложением, работающим в среде суперкомпьютера:

И.. нет, это еще не конец.

Особенные радости, для особенных

Вместе с симулятором поставляется интересный архив goodies.tar, собранный оригинальным автором симулятора, который можно найти в каталоге unicos_tools.

Архив содержит несколько известных утилит, собранных для UNICOS, без которых жизнь юниксоида сера и уныла — bash и midnight commander.

Узрите смертные, ибо так выглядит ваш любимый mc , запущенный на суперкомпьютере Cray:

Копируется сей замечательный архив с помощью уже известного по процессу установки rcp:

Распаковывается в каталог /usr, который уже присутствует в переменной окружения PATH:

Перед запуском необходимо выставить бит запуска:

и соответствующие права:

Если mc будет ругаться при запуске, необходимо выставить тип терминала:

И нет, это тоже еще не коне..

(удары тяжелым предметом на фоне)

Механический голос за кадром:

..угроза раскрытия корпоративных секретов устранена.

Приступаю к зачистке территории.

P.S.

Это первая часть серии статей посвященной суперкомпьютерам, оригинал как обычно в нашем блоге, версия для Хабра.

Скажу сразу:

да, мы действительно получили доступ к настоящему Cray и даже смогли кое-что на нем запустить.

Так что будут новые открытия и потрясения ;-)

2000 - Домашний компьютер №12