Siemens 2002

Überblick und Bedeutung

Der Siemens 2002 war ein Mitte der 1950er-Jahre von Siemens & Halske unter Leitung des Informatikers Hans Kaufmann entwickelter Computer. Er war der erste in Deutschland hergestellte Rechner, bei dem ausschließlich Transistoren als aktive Bauelemente eingesetzt wurden. Das System war als Universalrechner ausgelegt und sollte sowohl kommerzielle als auch technisch-wissenschaftliche Aufgaben bearbeiten.

Siemens & Halske beschloss 1954, in die Datenverarbeitung einzusteigen. Ein erster Prototyp war 1956 fertig. Die Auslieferung begann 1959, die Fertigung endete 1966. Schon 1963 erschien als Nachfolgemodell der Siemens 3003. 1968 folgte der Siemens 4004-45, ein Lizenznachbau des RCA Spectra 70, dessen nicht privilegierter Maschinenbefehlssatz mit dem System/360 von IBM kompatibel war.

Speicher und Datenformate

Der Siemens 2002 arbeitete mit Speicherwörtern und Rechenregistern, die jeweils ein Vorzeichen und 12 Dezimalziffern enthielten. Intern wurde jede Dezimalziffer durch 4 Bits dargestellt. Vier Bits ermöglichen 16 Zustände, für eine Dezimalziffer werden jedoch nur 10 benötigt. Dadurch blieb ein Teil der möglichen Bitkombinationen ungenutzt, obwohl Hardware damals sehr teuer war.

Der Hauptspeicher war ein Magnetkernspeicher: Die einzelnen Bits wurden in kleinen Ferritkernen gespeichert. Angeboten wurden Kapazitäten von 1.000, 5.000 oder 10.000 Wörtern. Die Zugriffszeit betrug 14 µs. Als Erweiterung war ein Trommelspeicher mit 10.000 Wörtern und einer mittleren Zugriffszeit von 19 ms erhältlich.

Ein Wort konnte auf vier Arten interpretiert werden:

• als zwölfstellige Festkommazahl,
• als Gleitkommazahl mit einer zehnstelligen Mantisse und einer zweistelligen Charakteristik für den Exponenten,
• als Maschinenbefehl,
• als alphanumerischer Ausdruck aus sechs Zeichen, wobei jedes Zeichen durch zwei Dezimalziffern dargestellt wurde.

Anschließbare Peripheriegeräte waren unter anderem Lochstreifengeräte, Blattschreiber, Lochkartengeräte, Magnetbänder und Schnelldrucker.

Register

Register sind kleine, direkt von der Zentraleinheit verwendete Speicherplätze für Daten, Befehle und Adressen. Mehrere Rechen- und Steuerregister des Siemens 2002 hatten wie ein Speicherwort ein Vorzeichen und 12 Dezimalstellen:

• AR: Akkumulatives Register,
• QR: Quotienten-Multiplikator-Register,
• DR: Divisor-Register,
• BR: Befehlsregister,
• SR: Speicherregister.

Für die Adressierung gab es Register mit nur fünf Dezimalstellen. Dazu gehörten die drei Indexregister IR1, IR2 und IR3, das Befehlszählerregister BZR, auch IR4 genannt, sowie das Adressenregister ADR. Indexregister dienten der Veränderung beziehungsweise Berechnung von Adressen; der Befehlszähler hielt die Position des auszuführenden Befehls fest.

Maschinenbefehle

Der Rechner verfügte über mehr als 80 verschiedene Maschinenbefehle. Jeder Befehl hatte einen dreistelligen Zifferncode und wurde zusätzlich durch drei Großbuchstaben bezeichnet. Besondere Befehle unterstützten die Ein- und Ausgabe über Lochkarten und Lochstreifen.

Typische Beispiele waren:

• 000 NOP: No OPeration, also keine Operation,
• 055 ADD: Festkommaaddition,
• 444 TAS: Transfer Aus zum Speicher,
• 555 TEP: Transfer Ein Plus,
• 122 SPR: Sprungbefehl,
• 522 SGN: Springe falls negativ,
• 411 SIR: Speichere Indexregister.

Sprungbefehle änderten den normalen Programmablauf. Der bedingte Befehl SGN führte einen Sprung nur dann aus, wenn ein negativer Wert vorlag.

Betriebssystem und Programmiersprachen

Als Betriebssystem wurde ORG 2002 verwendet. Für die Programmierung standen PROSA 2002, POESIA, MAGNUS 2002 und ALGOL 60 zur Verfügung.

Der von Ursula Hill-Samelson und Hans Langmaack geschriebene ALGOL-Übersetzer ALCOR MAINZ 2002 ermöglichte ab dem Frühjahr 1962 den praktischen Einsatz von ALGOL 60 auf dem Rechner. Diese Sprache wurde vor allem für wissenschaftliche Aufgaben genutzt. Ein Übersetzer überträgt Programme aus einer höheren Programmiersprache in eine Form, die der Rechner ausführen kann.

Die Dokumentation umfasste unter anderem Befehlslisten von Siemens & Halske für Steuerwerk, Rechenwerk, Magnettrommel, Lochstreifen-Ein- und -Ausgabe und Analogsichtgerät vom März 1964, eine Lochkarten-Befehlsliste vom Juni 1964 sowie eine Befehlsliste für Magnetbänder. Im Juli 1964 erschien außerdem ein ALGOL-Handbuch für die Übersetzer ALCOR MAINZ 2002, 2K und ALCOR MAINZ 2002, 5K.

Einsatzorte und erhaltene Exemplare

Obwohl die Produktion 1966 endete, waren im Herbst 1971 noch 39 Anlagen installiert. Eingesetzt wurden Siemens-2002-Systeme unter anderem im Rechenzentrum der RWTH Aachen, im Bereich Mathematik des Hahn-Meitner-Instituts in Berlin-Wannsee, wo zwei Systeme vorhanden waren, im Mathematischen Institut der Universität Freiburg und im Astronomischen Rechen-Institut in Heidelberg.

Heute befinden sich nicht mehr funktionsfähige Exemplare im Computermuseum der Fachhochschule Kiel, im Deutschen Museum München und im ZCOM Zuse-Computermuseum Hoyerswerda. Das Kieler Exponat ist eines der früheren Systeme des Hahn-Meitner-Instituts; in Hoyerswerda steht der erste produzierte Siemens 2002.