Wolfgang Pavel: Zuse Z22: Dokumentation und Simulation
Legende zur Simulation

Die Menüleiste rechts oben erlaubt externe Einstellungen für die Bedienung der Simulation:

  • »Schaltbild zeigen/verbergen« schaltet zwischen zwei Ansichten um:
  • »Nur wirksame Teile zeigen / Alle Teile zeigen« gibt es nur bei »Schaltbild zeigen«; es wird dann zwischen zwei Ansichten umgeschaltet:
  • »Grundprogramm folgen/verbergen« schaltet zwischen zwei Varianten für Grundprogrammbefehle um:
    • Grundprogramm folgen Beim Aufruf eines Grundprogrammbefehls (Lesen, Drucken, Gleitkomma) wird das entsprechende Unterprogramm im originalen Grundprogramm Schritt für Schritt ausgeführt und angezeigt.
    • Grundprogramm verbergen Grundprogrammbefehle werden durch ein PHP-Skript imitiert und wie in einem einzigen Befehlsschritt ausgeführt.
  • Größer / Kleiner vergrößern oder verkleinern das gesamte Simulationsbild um ca. 10%, wiederholt ausführbar. Eine zu starke Vergrößerung oder Verkleinerung kann aber browserabhängig zu Verschiebungen in der Grafik führen.
  • Bei der schrittweisen Ausführung der ► Beispielprogramme werden gelegentlich Erklärungen zu dem gerade anstehenden Befehl gegeben. Bei den jeweiligen automatischen Zwischenschritten E... gibt es keinen Kommentar. Die Kommentare werden nicht angezeigt, solange die Z22 nach START läuft; gegebenenfalls ist die Z22 durch STOP anzuhalten.

In der Ansicht »Schaltbild zeigen« zeigt die Simulation die Z22 unmittelbar VOR Ausführung des Befehls, der im Steuerregister bereit steht. Register und Speicher sind auf dem Stand vor Ausführung des Befehls; die Schalter stehen bereits so, wie der Befehl befiehlt; die Wege, auf denen durch den anstehenden Befehl Informationen transportiert werden, sind durch Laufpunkte markiert. Alle durch den anstehenden Befehl nicht angesprochenen Teile sind grau (inaktiv), nur die durch den Befehl aktivierten Teile sind farbig.

Es bedeuten:

  • Register und aktive, dh. angesprochene Speicher.
  • Schnellspeicher mit besonderer Bedeutung.
    Einige davon sind im Blockbild außer im Schnellspeicherblock noch einmal an anderer Stelle gezeichnet; es handelt sich dann um zweimal dieselbe Speicherzelle.
  • Verarbeitende Elemente, die die eingehende Information verändern können.
  • Teile der Ein- und Ausgabe
  • Freigegebene, durchlässige Schalter, sowie die freigebenden Bits des Steuerregisters.
  • Sperrende Schalter.
  • Bei Auführen eines PQ-Befehls sperrende Schalter.
  •  
    ► ► ► ► 
    Wege, auf denen der anstehende Befehl Informationen transportieren wird.
  •  
    ► ► ► ► 
    Wege, auf die vom anstehenden Befehl Informationen geschickt werden, die aber ihr Ziel wegen sperrender Schalter nicht erreichen.
  •  
    ► ► ► ► 
    Wege, auf die vom anstehenden Befehl nicht benutzt werden.

In Registern und Speichern werden die Inhalte VOR der Ausführung des anstehenden Befehls angezeigt:

  • Normalerweise entspricht die Anzeige dem Freiburger Code, wobei Befehle in der internen Schreibweise angezeigt werden.
  • Hat ein Register oder Speicher noch keinen definierten Inhalt bekommen, insbesondere nach Start der Simulation, wird » ??? « angezeigt
    Bei der originalen Z22 waren dort zufällige Inhalte, meist von vorhergehenden Arbeiten.
  • Benötigt die Anzeige zuviel Platz, so wird der Inhalt in oktaler Form in [...] angezeigt, sofern dafür genügend Platz ist. Ansonsten sieht man nur ein Wort »Befehl«, »Zahl«, »Text«.

Bewegt man den Mauszeiger auf ein aktives (!) Element, – der Mauszeiger verwandelt sich dann in das Hilfesymbol – so erscheint für kurze Zeit (browserabhängig) weitere Information:

  • Bei Registern und Speichern wird der Inhalt nicht nur vor der Befehlsausführung gezeigt, sondern auch, wie er nach der Befehlsausführung sein wird.
  • Bei verarbeitenden Elementen wird/werden die eingehende/n Information/en und das Ergebnis der Verarbeitung angezeigt
  • Bei Wegen und Schaltern wird angezeigt, welche Information darüber von dem anstehenden Befehl transportiert wird.

Weitere Hinweise werden von bestimmten Elementen angezeigt:

  • Im Trommel- und Schnellspeicher ist die angesprochene Speicherzelle rot blinkend (nicht beim Internet Explorer) hervorgehoben.
  • Im Trommelspeicher wird ein Ausschnitt angezeigt: die angesprochene Speicherzelle und diejenige davor und die dahinter.
  • Ist die angesprochene Trommelspeicherzelle der Anfang eines Grund-Unterprogramms, so wird statt eines Befehls das entsprechende Wort ( »Ausgabe«, »GK-Addition«, usw.) angezeigt; dies auch auf dem weiteren Weg dieses »Befehls«.
  • Im Befehlsregister werden die durch den anstehenden Befehl gesetzten (aktiven) Elementarbefehle
    -farbig angezeigt. Dies deckt sich mit den leuchtenden Signallampen im Bedienungspult.
  • Das Steuerregister hat meistens (dh. mit Ausnahme von G-Befehlen) denselben Inhalt wie das Befehlsregister. In der Simulation werden zur besseren Information die Schnellspeicher- und Trommelspeicheradresse im Befehlsregister bitweise binär, im Steuerregister dezimal angezeigt.
  • Elementarbefehle, die im Befehlsregister aktiv sind, werden im Steuerregister
    -farbig angezeigt, was den entsprechenden Schaltern im gesamten Blockbild entspricht.
  • Bedingungen sind im Steuerregister bereits »ausgewertet«: Ist eine Bedingung aktiv, so wird sie, wenn erfüllt
    -farbig, wenn unerfüllt
    -farbig angezeigt. Die beiden ersten Bits zeigen
    , wenn sie nicht 10 sind, wenn also kein Befehl im Steuerregister steht.
  • Ist auch nur eines der Bedingungsbits unerfüllt (
    ) wird der Befehl im nächsten WEITER-Schritt nicht ausgeführt, sondern wirkungslos übergangen. Im Steuerregister steht eine entsprechende Meldung; das übrige Blockbild ist weitestgehend inaktiv.
  • Der Lochstreifenabtaster verwandelt sich in einen Lochstreifen, sobald ein solcher »eingelegt« wird. Die direkt auf den Fühlern liegende Lochung, die also als nächstes gelesen würde, ist
    -farbig markiert. Das ist erst dann richtig interessant, wenn man den Lochstreifen über Schnellspeicher 20 Lochung für Lochung einzeln einliest.
  • Die Überschrift Fernschreiber wird farbig, wenn gerade ein Druckbefehl wirksam ist. Nach dem nächsten »Weiter« steht die Ausgabe dann auf dem »Blatt«. Bei Ausgabe eines Klingelzeichens (für Klartext) erscheint statt des im Original hörbaren Klingeltons Klingel auf der Ausgabefläche.
  • Die Überschrift Streifenstanzer wird farbig, wenn gerade ein Stanzbefehl wirksam ist. Nach dem nächsten »Weiter« erscheinen die gelochten Zeichen auf dem »Lochstreifen«.

Eine Erinnerung an früher:

Selbstverständlich können Sie Speicherinhalte auch auf dieselbe Weise anzeigen lassen, wie man es bei der originalen Z22 machte. Dort konnten Sie die Informationen nicht vom Speicher oder Register oder den Leitungen ablesen. Wie sich das anfühlt, merken Sie am besten in der Ansicht »Schaltbild verbergen«.

Wenn Sie den Inhalt einer Trommelspeicherzelle wissen wollen, gehen Sie so vor:

  • Berechnen Sie die binäre oder oktale Form der Trommelspeicheradresse (mit Kopf, Papier und Bleistift; Taschenrechner wäre Anachronismus).
  • Tasten Sie im Bedienungspult den Befehl E0+t ein, also das oberste Befehlsbit (wie immer bei Befehlen, und in den untersten 13 Tasten die binäre Darstellung der Adresse. Die Anordnung der Pultbeschriftung in farbigen Dreiergruppen erleichtert die oktale Eingabe.
  • Drücken Sie »Befehlsübernahme« : Der eingetastete Befehl erscheint im Befehls- und Steuerregister.
  • Drücken Sie »Weiter«. Der Befehl E0+t wird ausgeführt, das heißt, der Inhalt der angesprochenen Trommelzelle geht ins Befehlsregister.
  • Und die gesetzten Bits im Befehlsregister – das ist ja der Inhalt der betreffenden Trommelspeicherzelle – leuchten im Bedienungspult auf. Und dort konnte man sie auch damals bei der originalen Z22 ablesen.
    Eine Gemeinheit gab und gibt es dabei noch, um genau zu sein. Da die Maschine im Stopzustand ist, leuchtet die Taste »Z« immer, egal ob dieses Bit zum Speicherinhalt gehört oder nicht.

Wenn Sie den Inhalt einer Schnellspeicherzelle wissen wollen, machen Sie es genau so wie bei der Trommelspeicheradresse; nur tasten Sie statt der Trommelspeicheradresse die Schnellspeicheradresse mit den dafür vorgesehen 5 Tasten ein und tasten außerdem das Befehlsbit K ein; also insgesamt den Befehl EKs+0 .