PDP-1 Lisp (1960)を探る

DEC PDP-1でLISPをプログラミング：実践的な入門 目次 PDP-1 Lisp：はじめに Lispの起動 ロードと保存 DDTのロードとLispプログラムへのアセンブリの混在 PDP-1 LispのためのAIチューター 作業中、PDP-1 LISPを私自身が学ぶにつれて修正されます。しかし、うまくいけば、これで始めることができるでしょう。Googleグループでのフィードバックは大歓迎です:-) PDP-1 Lisp：はじめに Lispは1958年にMITのジョン・マッカーシーによって開発されました。それはAI研究のために設計された、高水準でシンボリックなプログラミング言語を開拓しました。初期のLispは、再帰、シンボリック式、自動ストレージ管理などの重要な概念を導入しました。PDP-1版は1960年に、MIT教授の息子であるピーター・ドイツによって、当時14歳の高校生でありながら実装されました。それは、小さなPDP-1に適した、非常にミニマリストで効率的なLispです。特に、彼は読み込み-評価-印刷ループ（REPL、Pythonで私たちに有名）のアイデアをその過程で発明しました。つまり、これは史上初の対話型プログラミング環境であり、主要な革新であり、今日までLispの中心です。 PDP-1 Lispは、Lispを理論的なパンチカード読み込み言語から実用的で対話型のツールへと進化させました。それ自体がコンピューティングのマイルストーンです！このページでは、PDP-1 Lispのクイックスタート手順のみを提供します。Lispの知識は必要ありません。これはLispがPDP-1でどのように機能するかを示すだけです。Lispの世界への入り口として役立ち、Lisp自体についてもっと学びたくない場合でも興味深いものです。詳細に深く入り込む際には、2つのマニュアルが不可欠になります。1つ目はPDP-1 Lispマニュアル（リンク）、2つ目は、ドイツが彼のターゲットとして使用したIBM 7090用のオリジナルのフル機能Lisp 1.5プログラマーマニュアル（リンク）です。IBM Lisp 1.5マニュアルはLisp 1.5全般の優れた概要を提供し、PDP-1 LispマニュアルはPDP-1版の使用方法、実践的な操作、言語の違いを説明しています。更新：PiDP-1のGoogleグループでさらに2冊の本が推奨されました。最初の本はPDP-1でのLispを本当に開拓します：『The Programming Language LISP: Its Operation and Applications』。このページで実践的な事柄を「軌道に乗せた」後、最初に参照すべきものです。次に、『Anatomy of Lisp』と、その著者であるジョン・アレンと初期のLispに関する背景情報です。PDP-1 Lispは、私が最初に考えていたよりもはるかに魅力的です…しかし、まず、PDP-1 Lispの実践をざっと見てみましょう。 Lispの起動 Extendスイッチを設定します。 他のPDP-1プログラムのためにExtendスイッチを必ず下に戻してください。このスイッチが設定されていると、通常のPDP-1プログラムではREAD INが失敗し、忘れると大きな混乱の原因になります。 lisp.rimテープをマウントします。READ INを押します。 Lispストレージの上位メモリアドレスを定義するためにTWスイッチを7750に設定し、CONTINUEを押します。 プッシュダウンリストの長さを定義するためにTWスイッチを400に設定し、CONTINUEを押します。 タイプライター入力を有効にするためにSense Switch 5を設定します。3回目にCONTINUEを押します。 SS5が設定されていない場合、入力は新しく挿入された紙テープから行われます。したがって、Lisp関数が書かれた紙テープをマウントし、SS5を設定せずにContinueを押すこともできます。これについては後で説明します。これで、PDP-1のBasic Lispで作業できます！続行する前に知っておくべきこといくつか： この時点で、常にAddress Switchesを0004に設定してください。Lispプログラムを実行した後、STARTとCONTINUEを押すだけでLispに戻れるからです。また、タイプミスやエラーがあるとLispは停止します。これは正常です。たとえば、「nil[space]」の代わりに「nix[space]」と入力します。このような状況では、STARTを押してからCONTINUEを押すだけです。ただし、Addressスイッチが開始位置の4を指していることを確認してください。 行はEnterキーではなく、閉じスペースを追加することで入力されます。したがって、定義されているアトミックシンボルを確認するには、「oblist [Space]」と入力します。入力する前に、Lispがまだ実行されているかどうかを確認することは常に役立ちます！「nil」と入力します。これはLispが実行されていなくても常にタイプアウトされます。しかし、Lispは新しい行に2番目の「nil」で応答するはずです。そうでない場合は：START、次にCONTINUE。おそらく、PDP-1 Lispで新しい何かを入力する前に、すばやく「nil」チェックをする習慣ができるでしょう。これは新しい行から始める最良の方法でもあります... (plus 1 2)と入力すると3が出力されます。「+」ではなく「plus」であることに注意してください！(times 4 4)は正しく20を出力します。なぜなら、20八進数は十進数で16だからです... 次に、小さなプログラムを入力してみましょう（プログラムを入力するときは[Return]キーと[tab]キーを使用してください）。 ```lisp (prog (a b) (setq a 4) (setq b 4) (plus a b) (return (plus a b))) ``` ...そして[space]で閉じます。これは10を返します。なぜなら、確かに4+4は八進数で10だからです:-) ロードと保存 **紙テープ入力** 新しく作成したコードを紙テープに実際に保存するLisp関数は、Basic Lispに組み込まれていないため、最初にそのような関数を紙テープからロードする必要があります。これは、Lispでコードをロードする通常のやり方でもあります。 * 英数字テープlisp-defs.ptをマウントします。 * SS5を下げると、すぐにテープが読み込まれます。 * タイプライター出力に新しくロードされた関数が表示されます：`zerop pdef count` * タイプライター入力に戻すため、SS5を上げます。 * STARTを押し、次にCONTINUEを押します。そして、Addressスイッチが確かに4に設定されていることを確認します。 これが、Lispコードをロードする一般的な方法です。関数が書かれた英数字テープをマウントし、SS5を設定すると、それらが読み込まれるのが見えます。 **独自の関数を読み込むためのテストテープを作成する** まず、小さなテストテープを準備します。これをtest.lispというファイルにあなたのラップトップに貼り付けます。 ```lisp (rplacd (quote tt) (quote (expr (lambda () (prog () (print (quote hello)) (terpri) (return 5)))))) [space] ``` コードの最後の行にスペースがあることを確認して、関数を終了させます。次に、このテキストファイルから紙テープイメージを作成し、PDP-1に読み込みます。 ```bash encode_fiodec test.lisp test.pt ``` * 英数字テープtest.ptをマウントします。 * SS5を下げると、テープが読み込まれます。 * 次の出力が表示されます：`tt hello 5` * タイプライター入力に戻すため、SS5を上げます。 * STARTを押し、次にCONTINUEを押します。そして、Addressスイッチが確かに4に設定されていることを確認します。 これで、今ロードされたプログラムを見ることができます。 ```lisp (print (cdr (quote tt))) ``` lisp-defs紙テープの内容： ```lisp (rplacd (quote zerop) (quote (expr (lambda (n) (eq n 0))))) (rplacd (quote pdef) (quote (fexpr (lambda (x a) (list (quote r placd) (list (quote quote) (car x)) (list (quote quote) (cdr (ca r x)))))))) (rplacd (quote count) (quote (expr (lambda (n) (prog (u) (setq u n) (cond ((zerop u) (return nil))) (print u) (setq u (plus u ( minus 1))) (go a)))))) ``` **紙テープ出力** (print (cdr (quote tt)))はプログラムの本体を表示しますが、関数定義は出力しません！言い換えれば、(rplacd (quote tt) (quoteは出力されません。しかし、実際のプログラム定義を紙テープに保存して、次回ロードできるようにしたいので、(print (cdr (quote tt)))をパンチするだけでは不十分です。解決策は、lisp-pdefsテープからロードした関数pdefです。 * タイプライターの代わりにパンチに送る出力をするためにSense Switch 3を上げます。 * (pdef tt)と入力し、いつものように末尾のスペース文字で終了すると、関数がテープにパンチアウトされるのが見えます。 * Sense Switch 3を下げてタイプライター入力に戻し、将来使用するために紙テープを保存します。 **結びの言葉...** もちろん、PDP-1はコアメモリを使用しており、コアメモリは不揮発性です。したがって、P(i)DP-1をシャットダウンしても、次回電源を入れたときにすべてがメモリに残っています。紙テープからLispを再び起動する必要はありません。アドレススイッチを4に設定してSTARTを押し、次にCONTINUEを押すだけです。 脚注：より広範なlispFunctionsファイルはhttps://bitsavers.org/bits/DEC/pdp1/papertapeImages/20031216/lisp/lispFunctions.binにあります。まだテストされていませんが、多くの便利な関数が含まれています。 **DDTのロードとLispプログラムへのアセンブリの混在** これについては、PDP-1 Lispマニュアル（リンク）を参照してください。Lispのトップアドレスを低く設定することで、DDTが配置される余地がトップにできます。そして、フロントパネルのSTARTスイッチを使用して、LispからDDTにジャンプできます。 **PDP-1 LispのためのAIチューター** 私たちは、ChatGPT、Claude Code、またはその他のAIにPDP-1 Lispについて学習し、あなたのプログラミングアシスタントになるように指示する、そのまま貼り付け可能な.mdテキストファイルを作成しました。試してみてください。