DJS-140是100系列高档机,它于1979年5月研制成功。国家计算机总局在同年8月主持了DJS-140机的考核、鉴定,结果认为:该机硬件、软件系统配套,功能齐全,稳定性良好。已经在北京计算机三厂,锦州无线电二厂,辽源无线电三厂等工厂投产。在国内小型机中,DJS-140机首先成功地配备了内存管理保护部件,64位双精度快速浮点部件,内存容量可扩充到256KB,配置了磁盘,磁带等相当齐全的外部设备。尤其是完整的装配了磁盘操作系统和各种语言程序以及服务程序。可以说DJS-140机不论硬件还是软件都居国内先进水平。DJS-140机是小型通用的计算机系统,可用于科学计算、数据处理和实时控制。
DJS-140计算机是由清华大学计算机工程与科学系、北京无线电三厂、锦州无线电二厂等11个厂、所、校联合设计的。七五年六月开始设计,1979年8月由国家计算机总局召开设计定型会,通过鉴定。 该机是DJS-140系列机中的高档机,配有内存管理保护部件,使内存的容量可以扩大到128K字。
DJS-140型电子计算机编辑本段回目录
联系单位:清华大学
联系地址:北京市海淀区清华园
完成单位:清华大学 北京无线电三厂 锦州无线电二厂
主题词语:计算机 电子计算机 DJS-140计算机
内容摘要
DJS-140机是DJS-100系列机中的高档机。它继承了100系列机的特点,保证了六个统一,配有MMPU(内存管理保护)部件,内存容量可扩大到128K,配有乘/除硬件及64位浮点硬件,大大扩大了该机的科学计算、实时处理能力。该机全部采用国产中规模TTL集成电路。其系统软件比较齐全,国外同类型机的软件均可在该机上使用。该机有磁盘、磁带、数据通信多路转接器、行式打印机等九种接口。该机在MRDOS控制下可多道程序运行,能满足各种用户需要。该机达到了国内先进水平,是科学计算、数据处理、实时控制领域中急需的一种机型。
DJS-140机编辑本段回目录
1974 年底,DJS-130 机鉴定、投产后,四机部又及时组织了高档机DJS-140 机的联合设计。1975 年中,开始进行联合设计,仍在清华大学计算机系,组长由清华大学担任,副组长是北京计算机三厂,成员有重庆大学、锦州计算机厂、湖南邵阳无线电厂、东北辽源无线电三厂等,队伍共有五十多人。清华大学由吕文超任联合设计组组长,负责总体,运控组有王爱英、刘风云、蔡月茹等,内存组有林定基、温冬婵、陆明珍等,外部设备组有苗永蔚、王孝良、徐时新、郑纬民等,电源组有廖先湜,器件组仍由王尔乾主持,吕文超参加运控组和软件组,软件组由朱继生任组长。由于当时条件的限制,130 机样机的外部设备只有控制台电传打字机,光电式纸带输入机,纸带凿孔机三样(俗称老三样);软件只有独立操作系统(SOS),汇编语言和 BASIC 语言。配齐、配全各种外部设备(尤其是磁盘)以及各种语言(尤其是磁盘操作系统和 Fortran 语言)的重担就落在140 机联合设计组的肩上。加强外部设备和重视软件的应用,始终是 100系列机的重中之重。
DJS-140 机联合设计的主要贡献如下:(1) 140 机采用的中规模集成电路共有 14 种之多,许多在我国还是第一次设计与制作。这是提高速度和稳定性的电路基础。王尔乾教授领导的器件组和北京器件二厂密切合作,经过艰苦努力,终于研制成功,为 100系列机作出了重要的贡献。(2) 130机只有中央处理机CPU。140 机增加浮点处理机 FPU,以提高科学计算的速度;增加内存管理部件MMPU,实现有效的存储管理功能,是 MRDOS 操作系统的硬件支持。CPU、FPU、HMPU 三者一起体现高档机的运算控制功能。(3) 140 机除老三样外,增备磁盘机、磁带机、宽行打印机、大型绘图仪以及控制台终端显示器等常用外部设备。除磁盘机外其他都是国产机。当时我国不能生产磁盘机,而是从东欧保加利亚引进了一批磁盘。设计组经过认真设计和调试,将此盘联机成功,这在我国还是首次。140 磁盘子系统的成功,为 100 系列机作出了重要的贡献,它不仅是实时磁盘操作系统 RDOS、MRDOS 的硬件基础,也是 100 系列机实现数据处理功能的物质保障。大型磁带是牡丹江磁带机厂生产的,设计组与工厂密切结合,一面设计、一面制造、一面联机,设计组成员多次下厂去牡丹江市。经过艰苦的努力,终于将国产的磁带机联成 140 磁带子系统。这在我国也是首次。(4) 140 机研制、配备了实时磁盘操作系统 RDOS 和 MRDOS,这是100 系列机软件不可缺少的支撑平台。在此基础上,Fortran、Cobol、编译 BASIC 等高级语言配置成功,从而为 100 系列机的广泛应用(科学计算、数据处理、实时控制)打下了扎实的基础。140 机软件组认真分析了RDOS、MRDOS 两个操作系统,并编制了 MRDOS 详细的程序框图,为联机调试做好了充分准备。当磁盘子系统和 MMPU 存储管理部件联机之后,很快将 RDOS 和 MRDOS 先后调制成功,为 100 系列机作出了重要的贡献。紧跟着又将磁盘子系统和RDOS 下移到 DJS-130 机上,使 130机的性能大大提高,这正是系列化设计带来的方便。
如上所述,140 机的工作量比 130大大增加,技术上的难度也增加了许多。许多中规模电路和部件是首次研制,磁盘子系统、磁带子系统以及RDOS、MRDOS 也是首次联机调试。联合设计组不惧艰难、努力奋斗,克服了种种困难,解决了许多技术难关,从 1975 年中开始设计,经过四年的努力,于 1979 年研制成功 100 系列高档机 DJS-140 计算机系统。1979年 10 月通过电子工业部主持的鉴定会。1980 年获电子部科技成果一等奖;1981 年又获国防科工委科技成果一等奖。之后又获一个国家科技进步奖。
DJS-142 机
DJS-140 机鉴定投产后,电子部又在清华大学组织了更高档 142 机的联合设计。主要是清华大学、北京计算机三厂和锦州计算机厂三家。140机联合设计组主要成员继续参加这项工作。DJS-142 机是 140 机的改进和提高。第一、142 机首次研制成功动态半导体集成电路存储器,取代了传统的“小磁芯存储器”。这一成功大大提高了计算机的可靠性和稳定性,使DJS-142 机的平均无故障时间一下子提高到了几百小时,甚至上千小时。130 机和 140 机的可靠性尽管比以前的计算机提高了很多,但是稳定性的薄弱点还是“磁芯存储器”。半导体存储器的成功彻底解决了这个问题,从此内存与中央处理机一起称为主机不再逊色。142 机主机的速度比 140机快 2-3 倍。第二、成功地改进了内存管理部件 MMPU 的性能,使半导体存储器的总容量扩大了一倍,为 128K。从而充分发挥了 MRDOS 这一多道程序、多用户操作系统的作用。第三、联合设计软件组在 RDOS的基础上,全面分析、编制了 MRDOS操作系统的程序框图,并改进了MRDOS 操作系统的功能,使其控制的内存量扩大了一倍,成为真正的前后台同时操作的多道程序操作系统。RDOS 操作系统是科学院计算所曹东启、物理所褚克弘等分析的,并编写了教材。为 MRDOS 的分析和改进,也为 RDOS 和 MRDOS 的调试提供了有力的支持。第四、联合设计组、锦州计算机厂与 142 机的用户密切合作,努力协助用户研发了几个很好的应用系统:(1) 与科学院地面空间中心合作,以用户为主,协助中心主任李志荣、宫敏、辛岩等研制了 142 机卫星遥感测试系统。(2) 联合设计组在科学院曹东启、刘福滋的帮助下,协助总参 61所,使 142 机用于国防建设。(3) 协助总参测绘局李晶伟等研发了 142 机前后台同时操作的多功能测绘系统。(4) 协助科学院电工所冯国治领导的科研组,研制了 140 机和 142 机控制的多台大型平面绘图系统,用于国内多家用户。1982 年,DJS-142 机在锦州计算机厂通过了电子部主持的鉴定。DJS-142 计算机系统的成功研制,可靠性的显著提高以及几个应用系统的成功案例,获得电子部科技进步一等奖。又经过评比、考核,成为我国计算机工业唯一优质产品银质奖获得者。1984 年,清华大学 100 系列机联合设计组又接受了电子部研制 32 位超级小型机的任务。但是,在当时的形势下,继续研制计算机硬件系统已经不适时宜。经分析研究、报领导批准,我们将力量转向了“计算机网络与电子办公”这一新课题。我们与锦州计算机厂合作,研发了“中英文两用的办公自动化网络系统”,通过 X25公用数据网络和公用电话网(那时没有 Internet 公用网),将全国同类型计算机连成广域网,传输电子邮件、文档数据、图形表格,已具有现代电子办公的雏形。该系统 1989 年通过计算机总局主持的鉴定会,并获得电子部科技进步一等奖。此系统用于国务院办公厅、外交部、中纪委、国家工商局、广东省、福建省、天津市等许多部门。清华大学校长办公也用了此系统,也为国家作出了应有的贡献。
几点启示
100 系列机是在清华大学向上研制高档机 140、142 的同时,由天津无线电研究所、华东师范大学、苏州计算机厂等单位向下研制了 120、110、112 等低档机型,使 100 系列形成了高、中、低档配套的小型多功能计算机系列族。据粗略统计全国生产2,000 台到 3,000 台之多,广泛应用于科研、教学以及石油、通讯、海关等许多工业和军事部门,为我国计算机事业的发展作出了重要贡献。
归纳起来,100 系列机有以下成功之处:第一、领导层分析国内外动向,汇集专家和群众的意见,作出了正确的决策。(1) 系列化设计与生产以及广泛推广应用的正确方针。DJS-100 系列机是我国第一个系列化设计又能大批量生产的机种。由于“性能与价格比”非常适合我国当时的国情和国力,所以受到国内各界普遍欢迎,得到了广泛应用。(2) 厂、校、所相结合的联合设计组是 100 系列机成功的有效机制和组织保证。联合设计组在清华大学进行,以科研部门为主;生产在主干工厂进行,以工厂为主;推广应用与用户密切结合,以用户为主。这种厂、校、所结合的组织机制也是将科研成果迅速转化成产品的有效保证。
联合设计在研制 100 系列机的过程中,很重视改革与创新。(1) 非常适时地采用中、小规模集成电路,大大缩小了机器的体积,显著地提高了机器的可靠性。同时也有力地促进了我国半导体集成电路工业的发展。(2) 首次采用大型印刷电路板以及三度三线平面结构的磁芯体,显著地提高了机器的稳定性。当条件(性能与价格)成熟时又及时甩掉磁芯体,大胆采用半导体集成电路存储器,使机器的稳定性发生了质的飞跃。(3) 坚决引进保加利亚磁盘机,努力研制成功 100 系列磁盘子系统,调试成功 RDOS 操作系统。又及时改进 MMPU 存储管理部件,使内存容量扩大了一倍,改进并调试成功MRDOS 前后台并行操作的多道程序操作系统。第二、联合设计组十分重视人才的培养和教材、教学工作。(1) RDOS、MRDOS 操作系统的分析成果以及编写的教材为提高我国操作系统和软件的水平起了重要作用。(2) 以 100 系列机为蓝本编写的硬件和软件教材一度成为我国许多院校计算机专业的教材或参考书。(3) 140、142 机在清华大学联合设计中,清华大学教师始终带领毕业班的学生参加,有些学生还参加了设计、生产、调试的全过程。学生在学校有这种训练的机会是难得的,毕业后在工作岗位上发挥了很好的作用。第四、联合设计组全体成员团结奋斗、努力拼搏、不辞辛苦、无私奉献。在 1976 年那个特殊难忘的岁月仍坚持不懈,直到最后胜利。这是联合设计成功的精神保证,当年我们称之为 100 系列机精神。
100 系列机从 1973 年到 1985 年,在清华大学有十多年的经历。1985 年之后,受大量进口计算机的冲击,加之国家有关部门贯彻“保护、发展民族工业和国有品牌”的政策非常不利,100 系列机在我国逐渐销声匿迹,十多年发展起来的许多工厂也转行他干。今天回忆这段历史,很耐人寻味,也令人感慨。今天,国家在第十一个五年规划中,再次强调:要发展自己的民族工业,创建国有品牌,在引进国外技术和产品的同时,要有自己的创新精神,要掌握核心技术。并提出以企业为主体,厂、校、所相结合,及时把科研成果转化为产品、商品,推向市场、广泛应用,才能产生效益。这些政策如果能有强有力地组织实施,从上到下坚决彻底的贯彻执行,那么不久我国自己设计的计算机和 IT 技术事业一定会有更辉煌的明天。
作者简介:吕文超,男,1936 年出生,山东烟台人,教授,1958 年哈尔滨工业大学转来清华大学自动控制系自108班就读,1961年毕业,并留系任教,直至 1996 年退休。曾任 100 系列机联合设计组组长。获国务院政府特殊津贴。
第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973~80年代初) 编辑本段回目录
我国第三代计算机的研制受到文化大革命的冲击。IBM公司1964年推出360系列大型机是美国进入第三代计算机时代的标志,我国到1970年初期才陆续推出大、中、小型采用集成电路的计算机。1973年,北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机,1974年清华大学等单位联合设计,研制成功DJS-130小型计算机,以后又推DJS-140小型机,形成了100系列产品。与此同时,以华北计算所为主要基地,组织全国57个单位联合进行DJS-200系列计算机设计,同时也设计开发DJS-180系列超级小型机。70年代后期,电子部32所和国防科大分别研制成功655机和151机,速度都在百万次级。进入80年代,我国高速计算机,特别是向量计算机有新的发展。1983年中国科学院计算所完成我国第一台大型向量机-757机,计算速度达到每秒1000万次。这一记录同年就被国防科大研制的银河-I亿次巨型计算机打破。银河-I巨型机是我国高速计算机研制的一个重要里程碑,它标志着我国文革动乱时期与国外拉大的距离又缩小到7年左右(银河-I的参考机克雷-1于1976年推出)。
