home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Monster Media 1993 #2 / Image.iso / internet / cld9z129.zip / CLD9Z129.TXT
Text File  |  1993-06-09  |  38KB  |  809 lines

  1. Archive-name: dec-faq/pdp8
  2. Last-modified: May. 12, 1993
  3.  
  4. Frequently Asked Questions about the DEC PDP-8 computer.
  5.  
  6.  By Douglas Jones, jones@cs.uiowa.edu
  7.  (with help from many folks)
  8.  
  9. Contents
  10.  
  11.  What is a PDP?
  12.  What is a PDP-8?
  13.  What is the PDP-8 instruction set?
  14.  What does PDP-8 assembly language look like?
  15.  What different PDP-8 models were made?
  16.  What about the LINC-8 and PDP-12?
  17.  Where can I get a PDP-8 today?
  18.  Where can I get PDP-8 documentation?
  19.  What operating systems were written for the PDP-8?
  20.  What programming languages were supported on the PDP-8?
  21.  Where can I get PDP-8 software?
  22.  Where can I get additional information?
  23.  What use is a PDP-8 today?
  24.  Who's Who?
  25.  
  26.  
  27. What is a PDP?
  28.  
  29.  For over a decade, all programmable digital computers sold by
  30.  Digital Equipment Corporation were sold as Programmed Data
  31.  Processors (PDPs) instead of computers.  I have DEC documentation
  32.  that actually calls them "PDPs", so this is not improper usage.
  33.  DEC's first computer, the PDP-1, had a selling price of only
  34.  $120,000 at a time when competing machines were selling for over
  35.  $1,000,000.  Everyone (the government and DEC's stockholders
  36.  included) knew that computers were big and expensive and needed
  37.  a computer center and a large staff; DEC chose to avoid dealing
  38.  with these stereotypes by entirely avoiding the term "computer".
  39.  
  40.  DEC built a number of different computers under the PDP label, with
  41.  a huge range of price and performance.  The largest of these are
  42.  fully worthy of large computer centers with big support staffs.
  43.  Many early DEC computers were not really built by DEC.  With the
  44.  PDP-3 and LINC, for example, customers built the machines using DEC
  45.  parts and facilities; the PDP-5 may also have been built on this
  46.  basis.  Here is the list of PDP computers:
  47.  
  48.  MODEL  DATE  PRICE     BITS  COMMENTS
  49.  =====  ====  ========  ====  =====
  50.  PDP-1  1960  $120,000  18    DEC's first computer
  51.  PDP-2            NA    24    Never built?
  52.  PDP-3                  36    One was built by a customer, not by DEC.
  53.  PDP-4  1962            18    Predecessor of the PDP-7.
  54.  PDP-5  1963   $27,000  12    The ancestor of the PDP-8.
  55.  PDP-6  1964            36    A big computer; 23 built, most for MIT.
  56.  PDP-7  1965  ~$60,000  18    Widely used for real-time control.
  57.  PDP-8  1965   $18,500  12    The smallest and least expensive PDP.
  58.  PDP-9  1966   $35,000  18    An upgrade of the PDP-7.
  59.  PDP-10 1967            36    A PDP-6 successor, great for timesharing.
  60.  PDP-11 1970   $10,800  16    DEC's first and only 16 bit computer.
  61.  PDP-12 1969   $27,900  12    A PDP-8 relative.
  62.  PDP-13           NA          Bad luck, there was no such machine.
  63.  PDP-14                       A ROM-based programmable controller.
  64.  PDP-15 1970   $16,500  18    A TTL upgrade of the PDP-9.
  65.  PDP-16 1972      NA    8/16  A register-transfer module system.
  66.  
  67.  Corrections and additions to this list are welcome!  The prices
  68.  given above are the prices for minimal systems in the year the
  69.  machine was first introduced.  The bits column indicates the word
  70.  size.  It's worth noting that the DEC PDP-10 became the
  71.  DECSYSTEM-20 as a result of marketing considerations, and DEC's
  72.  VAX series of computers began as the Virtual Address eXtension of
  73.  the never-produced PDP-11/78.
  74.  
  75.  It is worth mentioning that there are persistant rumors that the
  76.  the Data General Nova was originally developed as the PDP-X, a
  77.  16-bit multi-register version of the PDP-8.  A prototype PDP-X
  78.  was apparently built at DEC before the design was rejected.
  79.  This and a competing 16-bit design were apparently submitted to
  80.  Harold McFarland at Carnegie-Mellon University for evaluation;
  81.  McFarland (and possibly also Gordon Bell, who was at C-MU at the
  82.  time) evaluated the competing designs and rejected both in favor
  83.  of the design now known as the PDP-11.  (A less common variant on
  84.  this story is that the reason that DEC never produced a PDP-13
  85.  was because this number was assigned to what became the Nova;
  86.  this is unlikely because the PDP-X prototype predated the PDP-11.)
  87.  Both DEC and Data General don't talk publically about these
  88.  stories.
  89.  
  90.  Today, all of the PDP machines are in DEC's corporate past, with the
  91.  exception of the PDP-11 family of minicomputers and microprocessors.
  92.  
  93.  
  94. What is a PDP-8?
  95.  
  96.  The PDP-8 family of minicomputers were built by Digital Equipment
  97.  corporation between 1965 and 1990 (if you include the PDP-5, the
  98.  starting date should be 1963).  These machines were characterized
  99.  by a 12 bit word, with no hardware byte structure, a 4K minimum
  100.  memory configuration, and a simple but powerful instruction set.
  101.  By 1970, the PDP-8 was the best selling computer in the world, and
  102.  many models of the PDP-8 set new records as the least expensive
  103.  computer on the market.  The PDP-8 has been described as the
  104.  model-T of the computer industry because it was the first computer
  105.  to be mass produced at a cost that just about anyone could afford.
  106.  
  107.  C. Gordon Bell (who later was chief architect of the PDP-11 and
  108.  who, as Vice President, oversaw the development of the VAX) says
  109.  that the basic idea of the PDP-8 was not really original with him.
  110.  He gives credit to Seymour Cray (of CDC and later Cray) for the
  111.  idea of a single-accumulator 12 bit minicomputer.  Cray's CDC 160
  112.  family, sold starting around 1959, certainly was a very similar 12
  113.  bit architecture, and the peripheral processors of Cray's first
  114.  supercomputer, the CDC 6600, are also familiar to PDP-8
  115.  programmers.
  116.  
  117.  Note that the CDC 160 and CDC 6600 peripheral processors had
  118.  6 basic addressing modes, with variable length instruction words
  119.  and other features that were far from the simple elegance of the
  120.  PDP-8.  Despite its many modes, the CDC architecture lacked the
  121.  notion of current page addressing, and the result is that for
  122.  examples that don't involve indexing, PDP-8 code is frequently
  123.  just as effective as the code on the more complex CDC 12-bit
  124.  minicomputers.
  125.  
  126.  
  127. What is the PDP-8 instruction set?
  128.  
  129.  The PDP-8 word size is 12 bits, and the basic memory is 4K
  130.  words.  The minimal CPU contained the following registers:
  131.  
  132.   PC - the program counter, 12 bits.
  133.   AC - the accumulator, 12 bits.
  134.   L  - the link, 1 bit, commonly prefixed to AC as <L,AC>.
  135.  
  136.  It is worth noting that many operations such as procedure linkage
  137.  and indexing, which are usually thought of as involving registers,
  138.  are done with memory on the PDP-8 family.
  139.  
  140.  Instruction words are organized as follows:
  141.    _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
  142.   |_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|
  143.   |     | | |             |
  144.   |  op |i|z|    addr     |
  145.  
  146.   op   - the opcode.
  147.   i    - the indirect bit (0 = direct, 1 = indirect).
  148.   z    - the page bit (0 = page zero, 1 = current page).
  149.   addr - the word in page.
  150.  
  151.  The top 5 bits of the 12 bit program counter give the current page,
  152.  and memory addressing is also complicated by the fact that absolute
  153.  memory locations 8 through 15 are incremented prior to use when
  154.  used for indirect addressing.  These locations are called the
  155.  auto-index registers (despite the fact that they are in memory),
  156.  and they allow the formulation of very tightly coded array
  157.  operations.
  158.  
  159.  The basic instructions are:
  160.  
  161.   000 - AND - and operand with AC.
  162.   001 - TAD - add operand to <L,AC> (a 13 bit value).
  163.   010 - ISZ - increment operand and skip if result is zero.
  164.   011 - DCA - deposit AC in memory and clear AC.
  165.   100 - JMS - jump to subroutine.
  166.   101 - JMP - jump.
  167.   110 - IOT - input/output transfer.
  168.   111 - OPR - microcoded operations.
  169.  
  170.  The ISZ and other skip instructions conditionally skip the next
  171.  instruction in sequence.  The ISZ is commonly used to increment a
  172.  loop counter and skip if done, and it is also used as an general
  173.  increment instruction, either followed by a no-op or in contexts
  174.  where it is known that the result will never be zero.
  175.  
  176.  The subroutine calling sequence involves putting the return
  177.  address in relative word zero of the subroutine, with execution
  178.  starting with relative word one.  Return from subroutine is done
  179.  with an indirect jump through the return address.  Subroutines
  180.  frequently increment their return addresses to index through
  181.  inline parameter lists or to provide return codes by conditionally
  182.  skipping the next instruction.
  183.  
  184.  The IOT instruction has the following form:
  185.    _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
  186.   |1|1|0|_|_|_|_|_|_|t|c|s|
  187.   |     |           |     |
  188.   |     |   device  | op  |
  189.  
  190.  The IOT instruction specifies one of up to 8 operations on one of
  191.  64 devices.  Typically (but not universally), each bit of the op
  192.  field evokes an operation as follows:  If the s bit is set, the
  193.  instruction causes a skip if the device is ready, if the c bit is
  194.  set, the device ready status is reset and, for some devices, AC is
  195.  also cleared, and if the t bit is set, data is either ored with AC
  196.  or output from AC to the device.  Prior to the PDP-8/E, there were
  197.  severe restrictions on the interpretation of the t, c and s bits.
  198.  
  199.  IOT instructions may be used to initiate data break transfers from
  200.  block devices such as disk or tape.  The term "data break" was,
  201.  for years, DEC's preferred term for cycle-stealing direct-memory-
  202.  access data transfers.
  203.  
  204.  Some CPU functions are accessed only by IOT instructions.  For
  205.  example, interrupt enable and disable are IOT instructions, as
  206.  are instructions controlling the optional memory management
  207.  unit that is needed to address more than 4K words.
  208.  
  209.  A wide variety of operations are available through the OPR
  210.  microcoded instructions:
  211.           _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
  212.  Group 1 |1|1|1|0|_|_|_|_|_|_|_|_|
  213.            1                - CLA - clear AC
  214.              1              - CLL - clear the L bit
  215.                       1            - CMA - ones complement AC
  216.                         1          - CML - complement L bit
  217.                                 1  - IAC - increment <L,AC>
  218.                           1 0 0    - RAR - rotate <L,AC> right
  219.                           0 1 0    - RAL - rotate <L,AC> left
  220.                    1 0 1    - RTR - rotate <L,AC> right twice
  221.                    0 1 1    - RTL - rotate <L,AC> left twice
  222.  
  223.  In general, the above operations can be combined by oring the
  224.  bit patterns for the desired operations into a single instruction.
  225.  If none of the bits are set, the result is the NOP instruction.
  226.  When these operations are combined, they operate top to bottom
  227.  in the order shown above.  The exception to this is that IAC cannot
  228.  be combined with the rotate operations on some models, and attempts
  229.  to combine rotate operations have different effects from one model
  230.  to another (for example, on the PDP-8/E, the rotate code 001 means
  231.  swap 6 bit bytes in the accumulator, while previous models took
  232.  this to mean something like "shift neither left nor right 2 bits").
  233.           _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
  234.  Group 2 |1|1|1|1|_|_|_|_|_|_|_|0|
  235.                     1     0        - SMA - skip on AC < 0  \
  236.                       1   0        - SZA - skip on AC = 0   > or
  237.                         1 0        - SNL - skip on L /= 0  /
  238.                     0 0 0 1        - SKP - skip unconditionally
  239.                     1     1        - SPA - skip on AC >= 0 \
  240.                       1   1        - SNA - skip on AC /= 0  > and
  241.                         1 1        - SZL - skip on L = 0   /
  242.                   1                - CLA - clear AC
  243.                             1      - OSR - or switches with AC
  244.                               1    - HLT - halt
  245.  
  246.  The above operations may be combined by oring them together,
  247.  except that there are two distinct incompatible groups of skip
  248.  instructions.  When combined, SMA, SZA and SNL, skip if one or the
  249.  other of the indicated conditions are true, while SPA, SNA and SZL
  250.  skip if all of the indicated conditions are true (logical and).
  251.  When combined, these operate top to bottom in the order shown;
  252.  thus, the accumulator may be tested and then cleared.  Setting
  253.  the halt bit in a skip instruction is a crude but useful way to
  254.  set a breakpoint for front-panel debugging.  If none of the bits
  255.  are set, the result is an alternative form of no-op.
  256.  
  257.  A third group of operate microinstructions (with a 1 in the least
  258.  significant bit) deals with the optional extended arithmetic
  259.  element to allow such things as hardware multiply and divide, 24
  260.  bit shift operations, and normalize.  These operations involve
  261.  an additional data register, MQ or multiplier quotient, and a small
  262.  step count register.  On the PDP-8/E and successors, MQ and the
  263.  instructions for loading and storing it were always present, even
  264.  when the EAE was absent, and the EAE was extended to provide a
  265.  useful variety of 24 bit arithmetic operations.
  266.  
  267.  
  268. What does PDP-8 assembly language look like?
  269.  
  270.  Here is an example:
  271.  
  272.  START, CLA CLL  / Clear everything
  273.   TAD X / Load X
  274.   AND I Y / And with the value pointed to by Y
  275.   DCA X / Store in X
  276.   HLT  / Halt
  277.  
  278.  X, 1   / A variable
  279.  Y, 7   / A pointer
  280.  
  281.  Note that labels are terminated by a comma, and comments are
  282.  separated from the code by a slash.  There are no fixed fields
  283.  or column restrictions.  The "CLA CLL" instruction on the first
  284.  line is an example of the microcoding of two of the Group 1
  285.  operate instructions.  CLA alone has the code 7200 (octal),
  286.  while CLL has the code 7100; combining these as "CLA CLL" produces
  287.  7300, the instruction to clear both AC and the link bit.  As a
  288.  general rule, except when memory reference instructions are
  289.  involved, the assembler simply ors together the values of all
  290.  blank separated fields between the label and comment.
  291.  
  292.  Indirection is indicated by the special symbol I in the operand
  293.  field, as in the third line of the example.  The typical PDP-8
  294.  assembler has no explicit notation to distinguish between page zero
  295.  and current page addresses.  Instead, the assembler is expected to
  296.  note the page holding the operand and automatically generate the
  297.  appropriate mode.  If the operand is neither in the current page
  298.  nor page zero, some assemblers will raise an error, others will
  299.  automatically generate an indirect pointer to the off-page operand
  300.  (This feature should be avoided!).
  301.  
  302.  Note, in the final two lines of the example, that there is no
  303.  "define constant" pseudo-operation.  Instead, where a constant
  304.  is to be assembled into memory, the constant takes the place of
  305.  the op-code field.
  306.  
  307.  The PDP-8 has no immediate addressing mode, but some assemblers
  308.  provide an optional mechanism to allow the programmer to ignore
  309.  this lack:
  310.  
  311.   TAD (3) / add 3, from memory on the current page.
  312.   TAD [5] / add 5, from memory on page zero.
  313.   JMP I (LAB) / jump indirect through the address of LAB.
  314.  
  315.  Assemblers that support this automatically fill the end of each page
  316.  with constants defined in this way that have been accumulated during
  317.  the assembly of that page.
  318.  
  319.  Arithmetic is allowed in operand fields and constant definitions,
  320.  but expressions are evaluated in strict left-to-right order, as
  321.  shown below:
  322.  
  323.   TAD X+1 / add the contents of the location after X.
  324.   TAD (X-1) / add the address of the location before X.
  325.  
  326.  Other operators allowed included and (&), or (!), multiply (^) and
  327.  divide (%), as well as a unary sign (+ or -).  Unfortunately, one
  328.  of the most widely used assemblers, PAL 8, has trouble when unary
  329.  operators are mixed with multiplication or division.
  330.  
  331.  Generally, identifiers are not limited in length, but only the
  332.  first 6 characters are significant.  All numeric constants are
  333.  in octal, unless a DECIMAL pseudo-op has been used to change number
  334.  base (change back with the OCTAL pseudo-op).
  335.  
  336.  Other assembly language features are illustrated below:
  337.  
  338.  / Comments may stand on lines by themselves
  339.     / Blank lines are allowed
  340.  
  341.   *200  / Set the assembly origin to 200 (octal)
  342.  
  343.  NL0002= CLA CLL CML RTL / Define new opcode NL0002.
  344.  
  345.   NL0002  / Use new opcode (load 0002 in AC)
  346.   JMP .-1 / Jump to the previous instruction
  347.  
  348.  X1= 10  / Define X1 (an auto-index register address)
  349.  
  350.   TAD I X1 / Use autoindex register 1
  351.  
  352.   IAC; RAL / Multiple instructions on one line
  353.  
  354.   $  / End of assembly
  355.  
  356.  The assembly file ends with a line containing a $ (dollar sign)
  357.  not in a comment field.
  358.  
  359.  
  360. What different PDP-8 models were made?
  361.  
  362.  The total sales figure for the PDP-8 family is estimated at over
  363.  300,000 machines.  Over 8500 of these were sold prior to 1970.
  364.  During the PDP-8 production run, a number of models were made, as
  365.  listed in the following table.  Of these, the PDP-8/E is generally
  366.  considered to be the definitive machine.  If the PDP-8 is
  367.  considered to be the Model T of the computer industry, perhaps
  368.  the PDP-8/E should be considered to be the industry's Model A.
  369.  
  370.  MODEL DATES SALES   COST TECHNOLOGY REMARKS
  371.  
  372.  PDP-5 63-65   Transistor Limited compatibility
  373.  PDP-8 65-68  >1000 $18,500 Transistor Table-top or rack
  374.  LINC-8 66-69 153 $38,500 Transistor Rack only
  375.  PDP-8/S 66-70? >1000? $10,000 Transistor  Incompatable, slow!
  376.  PDP-8/I 68-70? >2000? $12,800 TTL  Pedistal or rack
  377.  PDP-8/L 68-70? >2000?  $8,500 TTL  Scaled down 8/I (1)
  378.  PDP-12 69-71 3500 $27,900 TTL  Followup to LINC-8
  379.  PDP-8/E 70-78 >10K?  $7,390 TTL MSI Omnibus Table-top or rack
  380.  PDP-8/F 72-78? >10K? <$7K TTL MSI Omnibus Based on 8/E CPU
  381.  PDP-8/M 72-78? >10K? <$7K TTL MSI Omnibus OEM version of 8/F
  382.  PDP-8/A 75-84? >10K? <$7K TTL LSI Omnibus New CPU or 8/E CPU
  383.  VT78 (2)78-80 > ? Microprocessor  Intersil IM6100
  384.  Dm I (3)80-84   Microprocessor Harris 6120
  385.  Dm II 82-86   $1,435 Microprocessor Harris 6120
  386.  Dm III 84-90   $2,695 Microprocessor
  387.  Dm III+ 85-90   Microprocessor
  388.  
  389.  Notes   (1) Memory upgrade to 32K words was eventually sold.
  390.   (2) The VT78 was also known as the DECstation 78.
  391.   (3) Dm stands for DECmate.
  392.  
  393.  When possible, the costs given in the above table are for a minimal
  394.  system in the first year of production; for most PDP-8 systems,
  395.  such a system would have 4K of main memory, a console teletype,
  396.  and the minimal software needed to use the machine (FOCAL, BASIC,
  397.  or a paper-tape based assembler).  Additional information on costs
  398.  and production is needed!
  399.  
  400.  The above list does not include many PDP-8 variants sold by DEC
  401.  to meet the needs of various special users.  For example, the
  402.  Industrial-8 was really just a PDP-8/E with a different nameplate
  403.  and color scheme.  Burger King had thousands of PDP-8/M based
  404.  point-of-sale systems with no standard peripherals.  In addition,
  405.  DEC made many peripheral controllers for the PDP-11 and PDP-15
  406.  that used IM6100 and 6120 microprocessors from Intersil and Harris.
  407.  
  408.  The last years of the PDP-8 family were dominated by the DECmate
  409.  machines.  DEC sold these primarily as word processing systems,
  410.  and in the end, they chose to obscure the ability of the DECmate
  411.  systems to run any software other than WPS, DEC's word processing
  412.  system.
  413.  
  414.  The following PDP-8 compatible or semi-compatible machines were
  415.  made and sold by others; very little is known about many of these:
  416.  
  417.  MODEL  DATE MAKER, NOTES
  418.  
  419.  MP-12  6? Fabritek
  420.  TPA  68? Hungarian, possibly a DEC PDP-8/L in drag
  421.  DCC-112  70-71 Digital Computer Controls
  422.  DCC-112H 71 Digital Computer Controls
  423.  6100 Sampler 7? Intersil, their IM6100 promotional kit
  424.  Intercept 7? Intersil, based on IM6100
  425.  Intercept Jr 7? Intersil, based on IM6100
  426.  PCM-12  7? Pacific CyberMetrix, based on Intercept bus
  427.  SBC-8  84-88 CESI, Based on IM6120, SCSI bus
  428.  
  429.  
  430. What about the LINC/8 and PDP-12?
  431.  
  432.  Wesley Clark, then at Lincoln Labs, developed the LINC, or
  433.  Laboratory INstrumentation Computer, as a personal laboratory
  434.  computer in the early 1960's.  He developed it in response to
  435.  the needs of Mary Brazier, a neurophysiologist at MIT who needed
  436.  better laboratory tools.
  437.  
  438.  When Lincoln Labs decided that the LINC did not fit their mission,
  439.  a group at the the National Institute of Health funded an
  440.  experiment to see if the LINC would be a productive tool in the
  441.  life sciences.  As a result of this project, 12 LINCs were
  442.  built and debugged, each by its eventual user.
  443.  
  444.  The LINC was built using DEC's first family of logic modules,
  445.  and along with the CDC 160, it paved the way for the PDP-5 and
  446.  PDP-8.
  447.  
  448.  When compared with the PDP-8, the LINC instruction set was not
  449.  as well suited for general purpose computation, but the common
  450.  peripherals needed for lab work such as analog to digital and
  451.  digital to analog converters were all bundled into the LINC
  452.  system.  Users judged it to be a superb laboratory instrument.
  453.  
  454.  One of the major innovations introduced with the LINC was the
  455.  LINCtape.  These tapes could be carelessly pocketed or dropped on
  456.  the floor without fear of data loss, and they allowed random
  457.  access to data blocks.  DEC improved on this idea slightly to
  458.  make their DECtape format, and DECtape was widely used with all
  459.  DEC computers made in the late 1960's and early 1970's.
  460.  
  461.  Within a year of the introduction of the PDP-8, DEC released the
  462.  LINC-8, a machine that combined a PDP-8 with a LINC in one
  463.  package.  This was not a general purpose dual processor, in the
  464.  sense of allowing both machines to execute in parallel, but
  465.  rather, a machine with the hardware of both but restrictions
  466.  that effectively prevented more than one from running at a time.
  467.  
  468.  The sales success of the LINC-8 led DEC to re-engineer the
  469.  machine using TTL logic in the late 1960's; the new version was
  470.  originally developed as the LINC-8/I, but it was sold as the
  471.  PDP-12; thousands were sold.  Both the LINC-8 and the PDP-12 had
  472.  impressive consoles, with full sets of lights and switches for
  473.  the registers of each processor.
  474.  
  475.  These machines could run essentially any PDP-8 or LINC software,
  476.  but because they included instructions for switching between
  477.  modes, a third body of software was developed that required
  478.  both instruction sets.
  479.  
  480.  One feature of LINC and LINC-8 software is the common use of the
  481.  graphic display for input-output.  These machines were some of
  482.  the first to include such a display as a standard component, and
  483.  many programs used the knobs on the analog to digital converter
  484.  to move a cursor on the display in the way we now use a mouse.
  485.  
  486.  LAP, the Linc Assembly Program, was the dominant assembler used
  487.  on the LINC.  WISAL (WISconson Assembly Language) or LAP6-W was
  488.  the version of this assembler that survived to run on the PDP-12.
  489.  Curiously, this includes a PDP-8 assembler written in LINC code.
  490.  
  491.  LAP-6 DIAL (Display Interactive Assembly Language) evolved from
  492.  this on the PDP-12 to became the dominant operating system for
  493.  the PDP-12.  The 8K version of this is DIAL MS (Mass Storage),
  494.  even if it has only two LINCtape drives.  These were eventually
  495.  displaced by the OS/8 variant known as OS/12.
  496.  
  497.  
  498. Where can I get a PDP-8 today?
  499.  
  500.  The CESI machine may still be on the market, for a high price, but
  501.  generally, you can't buy a new PDP-8 anymore.  There are quite a
  502.  few PDP-8 machines to be found in odd places on the used equipment
  503.  market.  They were widely incorporated into products such as
  504.  computer controlled machine tools, X-ray diffraction machines, and
  505.  other industrial and lab equipment.  Many of them were sold under
  506.  the EduSystem marketing program to public schools and universities,
  507.  and others were used to control laboratory instrumentation.
  508.  Reuters bought the tail end of the Omnibus based production run.
  509.  
  510.  If you can't get real hardware, you can get emulators.  Over the
  511.  years, many PDP-8 emulators have been written; the best of these
  512.  are indistinguishable from the real machine from a software
  513.  prespective, and on a modern high-speed RISC platform, these
  514.  frequently outperform the hardware they are emulating.
  515.  
  516.  It is worth noting that the PDP-8, when it was introduced in 1965,
  517.  was about as fast as was practical with the logic technology used
  518.  at the time; only by using tricks like memory interleaving or
  519.  pipelining could the machine have been made much faster.
  520.  
  521.  Finally, you can always build your own.  The textbook "The Art of
  522.  Digital Design," second edition, by Franklin Prosser and David
  523.  Winkel (Prentice-Hall, 1987, ISBN 0-13-046780-4) uses the design
  524.  of a PDP-8 as a running example.  Many students who have used this
  525.  book were required to build working PDP-8 systems as lab projects.
  526.  
  527.  
  528. Where can I get PDP-8 documentation?
  529.  
  530.  The 1973 Introduction to Programming was probably DEC's definitive
  531.  manual for this family, but it is out of print, and DEC was in the
  532.  habit of printing much of their documentation on newsprint with
  533.  paperback bindings, which is to say, surviving copies tend to be
  534.  yellow and brittle.
  535.  
  536.  DEC distributed huge numbers of catalogs and programming handbooks
  537.  in this inexpensive paperback format, and these circulate widely
  538.  on the second-hand market.  When research laboratories and
  539.  electronics shops are being cleaned out, it is still common to
  540.  find a few dusty, yellowed copies of these books being thrown in
  541.  the trash.
  542.  
  543.  Maintenance manuals are harder to find, but more valuable.
  544.  Generally, you'll need to find someone who's willing to photocopy
  545.  one of the few surviving copies.  Fortunately, DEC has been
  546.  friendly to collectors, granting fairly broad letters of permission
  547.  to reprint obsolete documentation, and the network makes if fairly
  548.  easy to find someone who has the documentation you need and can
  549.  get copies.
  550.  
  551.  
  552. What operating systems were written for the PDP-8?
  553.  
  554.  A punched paper-tape library of stand-alone programs was commonly
  555.  used with the smallest (diskless and tapeless) configurations from
  556.  the beginning up through the mid 1970's.  Many paper tapes from
  557.  this library survive to the present at various sites!  The minimum
  558.  configuration expected by these tapes is a CPU with 4K memory,
  559.  and a teletype ASR 33 with paper tape reader and punch.
  560.  
  561.  The DECtape Library System was an early DECtape oriented save and
  562.  restore system that allowed a reel of tape to hold a directory of
  563.  named files that could be loaded and run on a 4K system.
  564.  Eventually, this supported a very limited tape-based text editor
  565.  for on-line program development.  This did not use the DECtape's
  566.  block addressable character; the software was based on minimal
  567.  ports of the paper-tape based software described above.
  568.  
  569.  The 4K Disk Monitor System provided slightly better facilities.
  570.  This supported on-line program development and it worked with any
  571.  device that supported 129 word blocks (DECtape, the DF32 disk, or
  572.  the RF08 disk).
  573.  
  574.  MS/8 or the R-L Monitor System, developed starting in 1966 and
  575.  submitted to DECUS in 1970.  This was a disk oriented system,
  576.  faster than the above, with tricks to make it run quickly on
  577.  DECtape based systems.
  578.  
  579.  POLY BASIC, a BASIC only system submitted to DECUS and later sold
  580.  by DEC as part of its EduSystem marketing program.
  581.  
  582.  P?S/8, developed starting in 1971 from an MS/8 foundation.  Runs
  583.  on minimal PDP-8 configurations, supports device semi-independant
  584.  I/O and a file system on a random-access device, including DECtape.
  585.  P?S/8 runs compatably on most PDP-8 machines including DECmates,
  586.  excepting only the PDP-8/S and PDP-5.  P?S/8 is still being
  587.  developed!
  588.  
  589.  OS/8, developed in parallel with P?S/8, became the main PDP-8
  590.  programming environment sold by DEC.  The minimum configuration
  591.  required was 8K words and a random-access device to hold the
  592.  system.  For some devices, OS/8 requires 12K.  There are a large
  593.  number of OS/8 versions that are not quite portable across various
  594.  subsets of the PDP-8 family.
  595.  
  596.  OS8 (no slash) may still be viable.  It requires 8K of main memory,
  597.  an extended arithmetic unit, and DECtape hardware.  Unlike most
  598.  PDP-8 operating systems, it uses a directory structure on DECtape
  599.  compatable with that used on the PDP-10.
  600.  
  601.  TSS/8 was developed in 1968 as a timesharing system.  It required
  602.  a minimum of 12K words of memory and a swapping device.  It was
  603.  the standard operating system on the EduSystem 50 which was sold
  604.  to many small colleges and large public school systems.  Each user
  605.  gets a virtual 4K PDP-8; many of the utilities users ran on these
  606.  virtual machines were only slightly modified versions of utilities
  607.  from the Disk Monitor System or paper-tape environments.
  608.  
  609.  Other timesharing systems developed for the PDP-8 include MULTI-8,
  610.  ETOS, MULTOS, and OMNI-8; some of these required nonstandard
  611.  memory management hardware.  By the mid 1970's, some of these were
  612.  true virtual machine operating systems in the same spirit as IBM's
  613.  VM-370; they could support some version of OS/8 running on a 32K
  614.  virtual PDP-8 assigned to each user.  Some could support different
  615.  user operating systems on each virtual machine, others required
  616.  OS/8 as the user system and only allowed code to execute from
  617.  virtual field zero of a process's virtual memory.
  618.  
  619.  CAPS-8 was a cassette based operating system supporting PAL and
  620.  BASIC.  There are OS/8 utilities to manipulate CAPS-8 cassettes,
  621.  and the file format on cassette is compatible with a PDP-11 based
  622.  system called CAPS-11.
  623.  
  624.  WPS was DEC's word processing system that was widely used on the
  625.  1980's vintage machines with a special WPS keycaps replacing the
  626.  standard keycaps on the keyboard.  This was written in the 1970's,
  627.  and was the primary system used on the DECmate systems.
  628.  
  629.  COS-310, DEC's commercial operating system for the PDP-8, supported
  630.  the DIBOL language.  COS-310 was a derivative of MS/8 and OS/8, but
  631.  with a new text file format.  The file system is OS/8 compatable,
  632.  and a few applications can run under either COS or OS/8.
  633.  
  634.  
  635. What programming languages are supported on the PDP-8
  636.  
  637.  The PAL family of assembly languages are as close to a standard
  638.  assembly language as can be found for the PDP-8.  These produce
  639.  absolute object code and versions of PAL will run on minimally
  640.  configured machines (but with a small symbol table).  Assembly
  641.  of large programs frequently requires far more memory for symbol
  642.  table management.
  643.  
  644.  MACRO-8 was DEC's first macro assembly language for the PDP-8, but
  645.  it was never used outside the paper-tape environment except under
  646.  the OS8 operating system.  MACREL and SABR are assembly languages
  647.  that produce relocatable output.  SABR is the final pass for the
  648.  ALICS II FORTRAN compiler, and MACREL was developed in
  649.  (unfulfilled) anticipation of similar use.  MACREL was heavily
  650.  used by the DECmate group at DEC.
  651.  
  652.  There was also RALF, the relocatable assembler supporting RTPS
  653.  FORTRAN, and FLAP, an absolute assembler derived from RALF.
  654.  Both SABR and RALF/FALP are assemblers that handle their intended
  655.  applications but have quirky and incompatible syntax.
  656.  
  657.  A subset of FORTRAN was supported on both the PDP-5 and the
  658.  original PDP-8.  Surviving documentation describes a DEC compiler
  659.  from 1964 and a compiler written by Information Control Systems
  660.  from 1968.  The latter, ALICS II FORTRAN, was originally a paper
  661.  tape based compiler, but it forms the basis of the OS/8 8K FORTRAN
  662.  compiler, and was also adapted to the Disk Monitor System.
  663.  
  664.  RTPS FORTRAN required 8K and a floating point processor; it had
  665.  real-time extensions and was a full implementation of FORTRAN IV
  666.  (also known as ANSI FORTRAN 66).  OS/8 F4 is RTPS FORTRAN stripped
  667.  of the requirement for hardware floating point (if the hardware is
  668.  missing, it uses software emulation).
  669.  
  670.  FOCAL, an interpretive language comparable to BASIC was available
  671.  on all models of the family, including the PDP-5 and PDP-8/S.
  672.  Varsions of FOCAL run under PS/8, P?S/8 and other systems.
  673.  
  674.  BASIC was also available, and was widely used on PDP-8 systems
  675.  sold under the EduSystem marketing program.  A paper-tape version
  676.  was available that ran in 4K, there were versions that ran under
  677.  OS/8 and TSS/8, there was an 8K stand-alone time-sharing version,
  678.  and there were many others.
  679.  
  680.  DIBOL was DEC's attempt at competing with COBOL in the commercial
  681.  arena.  It was originally implemented under MS/8 but most versions
  682.  were sold to run under the COS operating system.
  683.  
  684.  Algol was available from a fairly early date.
  685.  
  686.  At least two Pascal compilers were developed for the PDP-8.  One
  687.  was a Pascal-S interpreter, written in assembler, the other was a
  688.  Pascal-P compiler with a P-code interpreter written in assembler.
  689.  
  690.  At least two LISP interpreters were written for the PDP-8; one
  691.  runs in 4K, the other can use up to 16K.
  692.  
  693.  TECO, the text editor, is available, and is also a general purpose
  694.  language, and someone is working on a PDP-8 C.  The story of TECO
  695.  on the PDP-8 is convoluted.  Russ Ham implemented TECO under his
  696.  OS8 (without a slash) system.  This version of TECO was pirated by
  697.  the Oregon Museum of Science and Industry (OMSI), where the system
  698.  was ported to PS/8.  Richard Lary and Stan Rabinowitz made it
  699.  more compatible with other versions of TECO, and the result of
  700.  work is the version distributed by DECUS.  RT-11 TECO for the
  701.  PDP-11 is a port of this code.
  702.  
  703.  
  704. Where can I get PDP-8 software?
  705.  
  706.  DECUS, the DEC User Society, is still alive and well, and their
  707.  submission form still lists PAL-8 and FOCAL as languages in which
  708.  they accept submissions!  The DECUS library is available on-line
  709.  by anonymous FTP at acfcluster.nyu.edu in subdirectory DECUS.
  710.  To quote the README file from the current on-line catalog, "Items
  711.  from older DECUS Library catalogs are still also available
  712.  (provided their media can still be read), but machine readable
  713.  catalog information is not available for these."  Direct questions
  714.  by E-mail to INFORMATION@DECUS.ORG.
  715.  
  716.  There is a young but growing FTPable archive of PDP-8 software at
  717.  ftp.telebit.com in directory /pub/pdp8.  Another archive that
  718.  contains considerable PDP-8 related material, along with material
  719.  related to other DEC computers, is at sunsite.unc.edu in directory
  720.  /pub/academic/computer-science/history/.
  721.  
  722.  
  723. Where can I get additional information?
  724.  
  725.  The file WHAT-IS-A-PDP8, by Charles Lasner contains considerable
  726.  additional information; this file is included in the FTPable
  727.  archive cited above.  This file gives details of every model
  728.  of the PDP-8, including the small quirks and incompatabilities
  729.  that (to be generous) allow software to determine which model it
  730.  is running on.  These quirks also make it all too easy for
  731.  careless programmers to write almost portable software with very
  732.  obscure bugs.
  733.  
  734.  The mailing list pdp8-lovers@ai.mit.edu reaches a number of PDP-8
  735.  owners and users, not all of whom have USENET feeds.  The USENET
  736.  newsgroup alt.sys.pdp8 is fairly new, but someday, the newsgroup
  737.  and mailing list should be gatewayed to each other.
  738.  
  739.  Many "archival" books have included fairly complete descriptions
  740.  of the PDP-8; among them, "Computer Architecture, Readings and
  741.  Examples" by Gordon Bell and Allen Newell is among the most
  742.  complete (and difficult to read).  Considering Bell's role in the
  743.  design of the PDP-8 and the history of DEC, the description in
  744.  this book should be accurate!
  745.  
  746.  
  747. What use is a PDP-8 today?
  748.  
  749.  What use is a Model T today?  Collectors of both come in the same
  750.  basic classes.  First, there are antiquarians who keep an old one
  751.  in the garage, polished and restored to new condition but hardly
  752.  ever used.  Once a year, they warm it up and use it, just to prove
  753.  that it still works, but they don't have much practical use.
  754.  
  755.  PDP-8 systems maintained by antiquarians are frequently in
  756.  beautiful shape.  Antiquarians worry about dust, chipped paint,
  757.  and missing switches, and they establish newsgroups and mailing
  758.  lists to help them locate parts and the advice needed to fix their
  759.  machines.
  760.  
  761.  In the second class are those who find old machines and soup them
  762.  up, replacing major parts to make a hotrod that only looks like
  763.  the original from the outside, or keeping the old mechanism and
  764.  putting it to uses that were never intended.  Some PDP-8 owners,
  765.  for example, are building PDP-8 systems with modern SCSI disk
  766.  interfaces!  There is serious interest in some quarters in
  767.  constructing an omnibus board that would support an IDE disk of
  768.  the variety that was mass-produced for the IBM PC/AT.
  769.  
  770.  Last, there are the old folks who still use their old machines for
  771.  their intended purposes long after any sane economic analysis
  772.  would recommend such use.  If it ain't broke, don't fix it, and if
  773.  it can be fixed, why bother replacing it?  Both Model T Fords and
  774.  the classic PDP-8 machines are simple enough that end users can
  775.  maintain and repair them indefinitely.  All you need to keep a
  776.  vintage -8 running are a stock of inexpensive silicon diodes and
  777.  a stock of 2N3639B or better, 2N3640 transistors.
  778.  
  779.  Unlike most modern personal computers, PDP-8 systems were
  780.  routinely sold with complete maintenance manuals; these included
  781.  schematic diagrams, explanations of not only how to use the
  782.  devices, but how they are built, and suggestions to those
  783.  considering building their own peripherals.  Compared with many
  784.  so-called "open systems" of today, the PDP-8 seems to have been far
  785.  better documented and far more open.
  786.  
  787.  Finally, the PDP-8 is such a minimal machine that it is an excellent
  788.  introduction to how computers really work.  Over the years, many
  789.  students have built complete working PDP-8 systems from scratch as
  790.  lab projects, and the I/O environment on a PDP-8 is simple enough
  791.  that it is a very appropriate environment for learning operating
  792.  system programming techniques.
  793.  
  794. Who's Who?
  795.  
  796.  C. Gordon Bell is generally credited with the original design of
  797.  the PDP-8.  He also recommended what became the PDP-11 when that
  798.  design was competing with the design that probably became the NOVA,
  799.  and as vice president of research, he oversaw the development of
  800.  the DEC VAX family.
  801.  
  802.  Ben Gurley designed most of the big DEC machines, starting with
  803.  the PDP-1.
  804.  
  805.  Ken Olson ran DEC from the beginning.
  806.  
  807.  Wesley Clark developed the LINC while working at Lincoln Labs;
  808.  this was the first 12 bit minicomputer built with DEC parts.
  809.