Déboguer des ordinateurs dans les années 1950 ne semble pas être une tâche facile. C’est l’un des faits intéressants de cette conférence fascinante de [Guy Fedorkow] à propos du Whirlwind, l’un des premiers ordinateurs numériques jamais construits. Le développement de cet ordinateur remarquable a commencé au MIT (financé par l’US Navy) en 1949 en tant que simulateur de vol, mais s’est orienté vers le traçage des interceptions au début des années 1950. En effet, l’URSS venait de lancer sa première bombe nucléaire renforcée, qui pouvait être montée sur un missile ou un bombardier. Ainsi, la menace de l’arrivée de missiles et de bombardiers atomiques est devenue réelle et il est devenu nécessaire d’intercepter les bombardiers nucléaires.
En tant qu’ordinateur en temps réel, Whirlwind a reçu des données radar de stations radar situées aux États-Unis qui montraient l’emplacement de l’intercepteur et du bogey entrant, puis a calculé le vecteur pour que les deux se rencontrent et, euh, aient un échange de vues franc. Alors, comment déboguer l’un des premiers ordinateurs en temps réel ? Avec précaution, semble-t-il.
L’aspect GUI du Whirlwind était un écran à tube cathodique (CRT) et un pistolet lumineux qui pouvait être utilisé pour sélectionner un endroit sur l’écran. Pointez le pistolet vers l’écran, appuyez sur le bouton et l’ordinateur trace l’endroit choisi. Il pourrait également être utilisé davantage comme une souris : vous pourriez sélectionner un programme à exécuter en pointant le pistolet léger sur un menu de chiffres à l’écran. Dans son utilisation prévue, l’opérateur utiliserait le canon léger pour désigner l’intercepteur et la cible. Nous avons écrit davantage sur le système (appelé Volscan) et sur la façon dont il a évolué pour être utilisé dans les systèmes civils de contrôle du trafic aérien (ATC) ici.
De manière amusante, [Guy Fedorkow] décrit comment les constructeurs de Whirlwind ont demandé à un fabricant de meubles local de construire l’armoire pour le CRT, pour ensuite se rendre compte que leurs payeurs de la marine frapperaient le plafond s’ils réalisaient qu’ils avaient dépensé de l’argent pour donner une belle apparence à l’armoire. Ils l’ont donc peint en gris cuirassé et espéraient qu’ils ne le remarqueraient pas. La Marine avait des raisons de s’inquiéter : Whirlwind consommait près de quatre-vingts pour cent du budget du bureau de recherche de la Marine américaine, selon [Federokow].
Le Whirlwind n’était cependant pas un ordinateur complexe : c’était un ordinateur 16 bits avec seulement 2 048 mots de mémoire. Il ne pouvait gérer que 50 000 fonctions supplémentaires par seconde. Comparez cela à un Raspberry Pi 5, qui peut gérer plus de 10 GFLOPS. Le Whirlwind a également consommé une puissance incroyable de 100 kilowatts pour effectuer cette tâche informatique ardue, tandis que le Pi 5 a besoin d’environ 12 watts. Le Whirlwind ne prenait pas en charge les mathématiques en virgule flottante, il utilisait donc plusieurs raccourcis pour calculer le vecteur de l’intercepteur qui se rapprochait des mathématiques trigonométriques nécessaires.
N’oubliez pas que cela fonctionne en temps réel, en utilisant des données radar réelles. Cela ne laissait pas assez d’espace pour les points d’arrêt ou la journalisation. Donc, [Fedorkow] pense qu’ils ont utilisé des problèmes prédéfinis et une bonne planification pour déboguer le système : ils
« … je ne me suis pas contenté d’écrire le code et de le lancer sur la machine. Il existe des rapports sur toutes sortes d’expériences et de modules réalisés pour tester indépendamment des éléments de l’algorithme. Ainsi, lorsqu’ils ont assemblé le tout, ils savaient probablement déjà comment fonctionnaient la plupart des pièces…. En fait, l’un des projets du jeune Frank Heart était de trouver comment « lire » les bandes radar sur un film 16 mm, je suppose, afin qu’ils puissent voir ce que la station radar aurait dit pendant que les données étaient relues dans Whirlwind. Je pense qu’il a essayé plusieurs astuces hors ligne pour essayer de le faire fonctionner uniquement avec l’équipement analogique, mais il semble qu’il ait finalement abandonné et écrit du code WW pour piloter un écran. »
(des notes d’article (lien PDF) à l’article Récupération de logiciels pour l’ordinateur Whirlwind)
Les ingénieurs ont divisé le problème en plusieurs parties et ont calculé manuellement la manière dont l’algorithme interpréterait certains ensembles de données. Ils ont ensuite « exécuté » chaque partie en calculant les résultats à la main, en simulant l’ordinateur sur papier. Ils l’ont fait parce qu’ils n’avaient accès à l’ordinateur que 12 heures par semaine environ et qu’ils devaient s’assurer de tirer le meilleur parti de ce temps.
Le projet Whirlwind a duré jusqu’en 1959, date à laquelle il a été mis hors service et divisé en plusieurs parties, remplacé par la prochaine vague d’ordinateurs numériques offrant beaucoup plus de puissance de calcul sans qu’il soit nécessaire de remplir un sous-sol entier pour l’alimentation électrique uniquement.
Merci pour le conseil, [Stephen Walters]!
