Historie vývoje textových editorů

30. 6. 2015

Doba čtení: 16 minut

Líbí se vám článek?
Podpořte redakci

Textové editory bezesporu patří mezi nejrozšířenější typ aplikací vůbec, a to jak na osobních mikropočítačích, tak i na serverech. Samotný vývoj textových editorů byl poměrně dlouhý a taktéž velmi zajímavý. Některé milníky si popíšeme v článku, který nepřímo navazuje na předchozí článek o vývojových nástrojích.

Obsah

1. Historie vývoje textových editorů

2. Specializované systémy na zpracování textů

3. Textové editory mezi roky 1963 a 1980

4. Řádkové textové editory

5. Jeden z prvních skutečných editorů: TECO

6. Řádkový textový editor QED

7. Řádkový textový editor EDLIN

8. Obsah následující části článku: celoobrazovkové textové editory a editory pro osmibitové mikropočítače

9. Odkazy na Internetu

1. Historie vývoje textových editorů

Textové editory, které mají v současnosti v naprosté většině případů podobu programových nástrojů určených pro tvorbu a zpracování takzvaného čistého textu (plain text) popřípadě konfiguračních souborů, HTML/XHTML stránek či zdrojových kódů, patří mezi vůbec nejrozšířenější typ aplikací. V jednom svém předchozím článku jsem dokonce tvrdil, že je možné s určitou nadsázkou prohlásit, že v současnosti by bylo jen velmi problematické nalézt nějaký osobní mikropočítač, který by neměl ve svém operačním systému nainstalován alespoň jeden textový editor (smartphony a tablety jakožto zařízení sloužící převážně ke konzumaci obsahu ovšem spadají do jiné kategorie :-). Ve skutečnosti však i na běžném počítači bývá nainstalováno větší množství textových editorů, mnohdy včetně takových historických „reliktů“, mezi něž patří takzvané řádkové editory, jejichž vývojem se budeme ve stručnosti zabývat ve čtvrté kapitole).

Obrázek 1: Vim verze 3.0 spuštěný na Amize. Z dnešního pohledu se jedná o historický relikt (první verze Vimu pochází z roku 1988), dnes se ovšem budeme zabývat mnohem staršími textovými editory.

Textové editory nalezneme jak na Linuxu či OS X (jmenujme například TextEdit, Sublime Text, multiplatformní Atom, slavný editor Vim či jeho věčný konkurent Emacs), tak i na systémech Microsoft Windows, ať již se jedná o (nechvalně) známý a velmi jednoduchý Notepad[1] či o textové editory s rozšířenou a vylepšenou funkcionalitou, jakými jsou například Ultra Edit, Zeus či známý a oblíbený tuzemský editor PSPad. Zapomenout není možné ani na skupinu editorů pro tvůrčí psaní, které se vlastně vracejí do počátků těchto typů aplikací (existence tohoto typu aplikací je zajímavý paradox soudobého IT).

Obrázek 2: Zařízení Wang 1220 je jedním z prvních modelů specializovaných zařízení firmy Wang Laboratories určených pro přípravu a editaci textů, jejich ukládání na magnetické pásky (jednotka pro magnetické pásky je umístěná napravo) a dokonce i pro provádění jednoduchého vyplňování formulářů z databáze (mail-merge). Bližší informace o těchto specializovaných systémech jsou uvedeny v následující kapitole.

2. Specializované systémy na zpracování textů

V dávné počítačové minulosti, konkrétně na konci padesátých let a na začátku šedesátých let minulého století, textové editory jako samostatné (softwarové) aplikace prakticky neexistovaly, a to zejména z toho důvodu, že tehdejší počítače byly používány především pro spouštění vědeckotechnických výpočtů popř. pro zpracování dat dávkovým způsobem (batch mode/batch processing), který nevyžadoval a většinou ani neumožňoval interaktivní způsob práce s počítačem. Data byla připravena například na děrných štítcích bez nutnosti používat pro jejich přípravu počítač. Následně došlo ke zvolenému zpracování dat a výstupu výsledků na tiskárnu, na děrné štítky či na magnetickou pásku. Takto zkonstruované počítače bývaly umisťovány do výpočetních center a nikoli do běžných kanceláří (pokud tedy nepočítáme centrály velkých bank, ani zde se ovšem většinou neobětoval drahocenný strojový čas pro přípravu a zpracování textů).

Obrázek 3: Na levé straně klávesnice zařízení Wang 1220 se nacházely funkční klávesy určené především pro ovládání páskových mechanik s uloženými texty a databázemi pro mail-merge.

Pro kancelářské účely byly navrženy a prodávány specializované systémy (tj. hardware a software) určené jen a pouze pro vstup, zpracování a následný tisk textů. V současné terminologii se tedy nejednalo o univerzální počítače. Podobné systémy byly vyráběny mnoha firmami, z nichž nejvýznamnější byly společnosti Lanier, Vydec, Xerox (tato společnost ostatně později navrhla i první textový procesor s GUI – viz též systém Bravo pro počítače Alto), IBM, Olivetti a především pak dnes již neexistující společnost Wang Laboratories. Tyto systémy byly většinou sestaveny z upraveného minipočítače či mainframu, ke kterému se uživatelé připojovali přes terminály, ať již lokálně přes sériový port nebo vzdáleně pomocí modemu. Dalším nezbytným prvkem byla řádková tiskárna sdílená mezi větším množstvím uživatelů.

Obrázek 4: Na pravé straně klávesnice zařízení Wang 1220 byly umístěny klávesy pro ovládání textového procesoru (ten byl založen na vkládání speciálních značek do textu, režim WYSIWYG samozřejmě nebyl dostupný).

Příkladem systému určeného pro rozsáhlejší kanceláře byl stroj Wang 1200 pocházející z roku 1971. Ten byl založen na elektronickém psacím stroji IBM Selectric používaném ve funkci tiskárny, dále pak z kazety o kapacitě přibližně dvaceti stránek a terminálu, který dokázal zaznamenat každou zapsanou řádku na kazetu (obsah řádky bylo možné editovat). Dále bylo možné všechny zaznamenané řádky „přehrát“ a například vytisknout, podporována byla funkce mail merge atd. Mezi základní editační příkazy patřily operace insert, delete a skip line. Další systém Wang 1200 WPS (Word Processing System) z roku 1976 byl již mnohem komplikovanější, protože obsahoval centrální úložiště dat, poskytoval možnost sdílení textů, souběžné připojení většího množství uživatelů přes terminál (založený na osmibitovém mikroprocesoru Intel 8080) apod. Jenže to jsme se již přiblížili k současnosti, vraťme se tedy do poloviny šedesátých let minulého století, kdy vznikly první aplikace, které již spadají do kategorie sice obskurních, ale přeci jen textových editorů.

Obrázek 5: Zatímco při pohledu zepředu vypadají systémy Wang 1220 jednoduše (jsou přece určeny pro běžné korporátní uživatele, nikoli pro zkušené administrátory a programátory), po oddělání zadního krytu můžeme zjistit, že jsou vybaveny v té době špičkovou elektronikou – integrovanými obvody i polovodičovými paměťmi.

3. Textové editory mezi roky 1963 a 1980

V následující tabulce jsou vypsány roky vzniku vybraných textových editorů, které je možné při zpětném pohledu považovat za přelomové či jinak důležité z hlediska dalšího vývoje těchto programových nástrojů:

Rok	Editor	Poznámka
1960	Colossal Typewriter	jeden z prvních textových editorů vůbec
1963	TECO	Tape Editor and COrrector, bude popsán v páté kapitole
1965	QED	řádkový editor, mocnější než později vydaný ed
1967	O26	pravděpodobně první celoobrazovkový editor, vznikl pro CDC-6000
1967	IDA	další celoobrazovkový editor, taktéž vytvořený pro řadu CDC-6000
1971	ed	autorem dodnes udržované aplikace je Ken Thompson, vytvořeno pro PDP-7
1975	em	„Editor for Mortals“, založeno na edu
1976	ex	další úpravy původní aplikace ed, přímý předchůdce vi
1976	vi	editor ex + nový vizuální režim
1976	TMACS, TECMAC	makra pro editor TECO
1976	Emacs	první verze Emacsu odvozená od maker TMACS a TECMAC
1980	XEDIT	editor firmy IBM, původně určen pro blokové terminály 3270/3278
1980	EDLIN	vznikl pro QDOS, později portován na MS-DOS

Obrázek 6: První verze Emacsu sice vyšla již v roce 1976, nicméně od té doby se tento editor stále vyvíjí a taktéž vznikají jeho různé odnože (zde nejmodernější GNU Emacs).

Pro úplnost je nutné si výše uvedenou tabulku doplnit o další významné mezníky, a to jak na poli textových editorů, tak i některých textových procesorů (ovšem pouze těch textových procesorů, jejichž možnosti patří spíše do kategorie editorů – hranice je mnohdy dosti nejasná):

Rok	Editor/procesor	Poznámka
1961	Expensive Typewriter	pravděpodobně první textový procesor
1978	WordStar	jeden z nejpopulárnějších textových procesorů minulosti (CP/M, DOS)
1982	XyWrite	celoobrazovkový textový procesor s příkazovou řádkou
1984	SpeedScript	celoobrazovkový textový procesor pro osmibitové mikropočítače
1985	GNU Emacs	vznikl jako vůbec první aplikace projektu GNU
1985	Notepad	vydán pro Windows 1.0, orientován na typické uživatele tohoto systému :-)
1991	Vim	první verze Vimu
1992	THE	The Hessling Editor

Obrázek 7: Další moderní textový editor s pradávnými kořeny – Vim.

4. Řádkové textové editory

První textové editory umožňující interaktivní práci uživatele při tvorbě a úpravách textu, dovolovaly provádět většinu operací pouze s jediným (nějakým způsobem vybraným) textovým řádkem. Uživatel tedy musel určitým příkazem, například číslem řádku, specifikovat tu část textu, se kterou potřeboval provést nějakou operaci a teprve následně určil, o jakou operaci se bude jednat – přidání textu na konec či na začátek řádku, smazání celého řádku, kopie řádku, vypsání řádku na obrazovku (či na dálnopis) atd. Z tohoto důvodu jsou tyto textové editory pojmenovány řádkové editory (line editors). Důvodů, které vedly k vývoji takto koncipovaných editorů, je hned několik. Prvním důvodem byla různá hardwarová omezení výstupních zařízení, zejména v šedesátých letech minulého století. K mnoha sálovým počítačům se dalo připojit přes dálnopis (teletype, TTY), který již z principu své práce vlastně vůbec neumožňoval jakékoli úpravy již jednou vytištěného textu. Uživatel dokonce musel editor explicitně požádat, aby vypsal již jednou zapsaný text, resp. přesněji řečeno jeho vybranou část (například řádky 10 až 20).

Obrázek 8: Jedno velmi často používané periferní zařízení (nejenom u řádkových editorů) – řádková tiskárna IBM 1403. Mimochodem: právě tuto tiskárnu můžete vidět ve slavném filmu Dr. Divnoláska (Dr. Strangelove).

V pozdější době začali výrobci periferních zařízení dodávat terminály vybavené běžnou obrazovkou (CRT), ovšem mnohdy se jednalo pouze o takzvané Glass TTY, tedy o „hloupé“ terminály, které vlastně pouze napodobovaly činnost dálnopisů – dokázaly pouze vypisovat text na obrazovku a odřádkovat po přijetí znaku CR. I tak jednoduchá operace, jakou bezesporu je smazání posledního zapsaného znaku, mnohdy nebyla těmito terminály podporována a už vůbec ne operace pro smazání obrazovky, smazání textu do konce řádku nebo operace pro přesun kurzoru na libovolné místo na obrazovce, což jsou prakticky nezbytné operace nutné pro funkci plnohodnotného celoobrazovkového textového editoru (jediným rozdílem oproti dálnopisům tedy byl mnohem tišší chod a šetření traktorovým papírem). Později vyvinuté a prodávané terminály již většinou byly „chytřejší“, protože dokázaly porozumět některým řídicím sekvencím, díky nimž bylo například možné smazat či přepsat poslední znak, smazat obrazovku, přesunout kurzor na určité místo na obrazovce atd.

Obrázek 9: Moduly počítačů řady IBM System/360. Zpočátku měl každý modul podobu větší či menší skříně, později docházelo ke slučování některých funkcí do menšího počtu modulů i k celkovému zmenšování jak obsazeného prostoru, tak i spotřeby elektrické energie (to znamenalo i menší nároky na chlazení – klimatizaci).

Na výše zmíněných „chytřejších“ terminálech, mezi něž patří například postarší DEC VT52 či z pohledu tohoto článku vlastně již dosti moderní :-) slavné terminály DEC VT100 či DEC VT200, bylo možné implementovat celoobrazovkové editory. Zpočátku však i při použití těchto terminálů někteří uživatelé stále používali řádkové editory, a to z toho prostého důvodu, že jejich odezvy byly rychlejší, zejména při připojení pomalými modemy s přenosovou rychlostí 1200 Bd, 600 Bd nebo dokonce pouze 300 Bd. Uvádí se, že teprve přenosová rychlost 9600 Bd je dostatečná pro plnohodnotnou práci celoobrazovkového editoru, ostatně i některé současné editory stále nabízí speciální volby používané ve chvíli (dnes pravděpodobně již hypotetického) připojení po pomalé sériové lince. Speciálním případem jsou takzvané blokové terminály, které neposílají do počítače přímo zapisované znaky, ale (zjednodušeně řečeno) obsah celé obrazovky, resp. obsah formuláře definovaný na obrazovce. Tyto terminály v mnoha ohledech zajišťují efektivnější využití počítače i počítačové sítě, využity byly například známým textovým editorem XEDIT.

Obrázek 10: Mainframe IBM System/370 model 138.

5. Jeden z prvních skutečných editorů: TECO

Opravdový programátor si žádá editor typu „dostaneš to, co žádáš“ – editor komplikovaný, tajemný, mocný, neodpouštějící, nebezpečný. Takovým je třeba TECO. Zjistilo se, že posloupnost příkazů TECO připomíná mnohem více poruchy na komunikační lince než čitelný text. Jednou ze vstupních her, která se dá hrát s editorem TECO, spočívá v tom, že zadáte svoje jméno jako příkaz a zkusíte uhodnout, co to udělá. Zatímco budete rozprávět s TECO o chybě vstupních dat, váš program se pravděpodobně zruší nebo – což je horší – se do již odladěného programu zavlečou nenápadné a tajemné chyby.
Opravdoví programátoři nepoužívají Pascal

Jedním z prvních textových editorů s velkým vlivem na další vývoj byl TECO neboli Tape Editor and COrrector. Později se zkratka TECO začala rozepisovat na Text Editor and COrrector, ještě později na Text Editor Character Oriented, což pravděpodobně souviselo s tím, že se tento editor ovládal jednoznakovými příkazy, z nichž dokonce bylo možné sestavovat – prakticky nečitelné – programy (jazyk použitý v TECU byl Turingovsky kompletní, minimálně ve variantách šířených společností DEC). První verze textového editoru TECO vznikla již v roce 1963 a posléze byl jeho kód prakticky nekontrolovaně šířen a upravován mnohými autory. Původně se jednalo o řádkový editor (viz též předchozí kapitolu), ovšem některé úpravy editor TECO změnily na celoobrazovkový editor. Ideově podobný TECU byly aplikace O26 a IDA, které taktéž byly ovládány příkazy, ovšem jednalo se o celoobrazovkové editory.

Obrázek 11: TECO byl součástí systémového disku OS/8.

Poměrně zajímavá je technologie uložení textů v editoru TECO. Tento editor totiž – jako pravděpodobně vůbec první aplikace – používal takzvaný „gap buffer“, tj. technologii, která je v mnoha textových editorech a procesorech využívána dodnes (gap buffer dokáže eliminovat realokace paměti při přidávání či mazání znaků, jeho činnost je založena na lokalitě operací prováděných s textem). Celý text byl rozdělen na paměťové stránky, přičemž byla umožněna pouze postupná editace stránek (od stránky první směrem ke konci textu, nikoli náhodně). V každé stránce byl text reprezentován jedinou dlouhou sekvencí znaků se speciálními znaky pro konec řádku (některé další editory využívají odlišnou reprezentaci, například pole ukazatelů na jednotlivé řádky apod.). Mezi zajímavost patří fakt, že na počítači PDP-10, kde došlo k dalšímu vývoji editoru TECO, byly použity pouze šestibitové znaky, protože tento počítač zpracovával 36bitová slova a do každého slova bylo možné uložit šestici znaků (každý po zmíněných šesti bitech).

Obrázek 12: Manuál k editoru TECO pro počítače PDP.

Podívejme se na příklad ovládání editoru TECO. Následující sekvence znaků:

5CIthen$8R$$

znamená: posun o pět znaků (doprava), vložení slova „then“ do textu a posun zpět o osm znaků. Podobným způsobem se ovládat i textový editor vi, ovšem v jeho případě měl uživatel okamžitou zpětnou vazbu, zatímco v případě editoru TECO se celá operace uskutečnila až po „spuštění“ programu.

Složitější program, který setřídí řádky v bufferu:

[1 J^P$L$$
J <.-Z; .,(S,$ -D .)FX1 @F^B $K :L I $ G1 L>$$

6. Řádkový textový editor QED

Druhým, z historického pohledu velmi důležitým, textovým editorem je řádkový editor nazvaný QED, jehož první verze vznikla v roce 1965. QED byl i přes své stáří poměrně pokročilým editorem, který v několika ohledech překonával editor ed, jenž vznikl později (Ken Thompson, 1971, první implementace na minipočítači PDP-11) a jenž je vlastně přímým potomkem QEDu. Textový editor QED podporuje použití pojmenovaných bufferů, přičemž v každém bufferu je aktivní konkrétní řádek, nad nímž se provádí editační příkazy. Většina základních editačních příkazů – Append, Insert, Delete, Print, Substitute – je skutečně zadávána s adresou řádku, další příkazy se týkají celého bufferu (ukládání atd.). Formát příkazů:

(command)
(address) (command)
(address), (address) (command)

Obrázek 13: První stránka manuálu editoru QED.

QED je taktéž s velkou pravděpodobností prvním textovým editorem, v němž se objevila podpora regulárních výrazů a použití registrů (včetně registru používaného pro zápis podmínek).

Obrázek 14: Chybová hlášení jsou pojata minimalisticky, ostatně stejně jako celé prostředí QEDu.

Vývojem QED → ed → em → ex → vi → Vim se budeme zabývat příště.

7. Řádkový textový editor EDLIN

Řádkové textové editory kupodivu přežily období sálových počítačů a terminálů, protože je můžeme najít i na mnoha osobních mikropočítačích. Prvním textovým editorem, který byl dostupný pro operační systém QDOS a později i pro MS-DOS, byl program nazvaný EDLIN, který byl mimochodem stále dostupný i ve Windows XP (jak je tomu na novějších systémech Microsoftu autor nezkoumal). Jako u každého plnoprávného řádkového textového editoru se i v případě aplikace EDLIN všechny editační příkazy musí zadávat z příkazového řádku, není možné pohybovat kurzorem po celé obrazovce a naprostá většina editačních příkazů je orientována na práci s celými textovými řádky (vymazání řádku či více řádků, vložení nového řádku, kopie či přesun více řádků atd.). V určitém ohledu je sice EDLIN podobný klasickému unixovému editoru ed, ovšem možnosti EDLINu jsou ve skutečnosti mnohem menší, protože například dodnes(!) neobsahuje podporu pro regulární výrazy. Jednou z předností EDLINu byla možnost pracovat s textovými soubory většími než byla dostupná volná kapacita operační paměti, ovšem tuto vlastnost později začaly nabízet i některé celoobrazovkové editory (navíc při inteligentní implementaci virtuální paměti na toto omezení nemusí uživatelé vůbec narazit) .

Obrázek 15: Spartánské uživatelské rozhraní řádkového textového editoru EDLIN.

Pro zajímavost jsou v následující tabulce vypsány všechny příkazy, které EDLIN uživatelům nabízí ve své verzi pro operační systém Windows XP:

Příkaz	Význam (EN)	Význam (CZ)	Popis
a	append	připojit	načtení dalších n-řádků souboru do paměti (použito u dlouhých souborů)
c	copy	kopírovat	kopie sekvence řádků na jiné místo v souboru
d	delete	odstranit	vymazání sekvence řádků
e	end	ukončit	ukončení editoru se zápisem změn na disk
i	insert	vložit	vložení nových řádků
l	list	seznam	zobrazení sekvence řádků
m	move	přesunout	přesunutí sekvence řádků na jiné místo v souboru
p	page	stránka	zobrazení souborů po stránkách
q	quit	konec	ukončení editoru
r	replace	nahradit	nahrazení jednoho řetězce jiným řetězcem v zadané sekvenci řádků
s	search	vyhledat	vyhledání řetězce v zadané sekvenci řádků
t	transfer	přenos	připojení obsahu externího souboru
w	write	zápis	zápis celého souboru či jen prvních n-řádků

Obrázek 16: Velikost spustitelného souboru s editorem EDLIN (verze dodávaná s DOSem pro Windows XP).

Mimochodem: je dosti zajímavé, že spustitelný soubor s EDLINem má i přes nabídku velmi omezené funkcionality velikost celých 12kB. Naproti tomu plnohodnotné textové editory typu e mají velikost 5 kB (16bitový nativní kód pro MS-DOS, porovnáváme tedy stejnou architekturu, pro níž je určený i EDLIN) a linuxový editor e3 (http://fedora.cz/textove-editory-ve-fedore-1-cast/#e3) naprogramovaný v 32bitovém assembleru má velikost 13 či 17 kB (podle použité architektury). Přitom se jedná o plnohodnotné celoobrazovkové editory, kde dokonce editor e3 nabízí čtyři rozhraní: Vi, Emacs, Wordstar a NEdit (včetně obrazovek s nápovědou!). Dodejme jen, že textový procesor SpeedScript měl na některých architekturách velikost jen 8kB. Názory typu „minimalistické rozhraní == minimální nároky na HW“ tedy nemusí být vždy pravdivé (kdybych si měl rýpnout – což rád udělám – tak zejména v případě aplikací jedné nejmenované firmy).

Obrázek 17: Obrazovka s nápovědou k minimalistickému unixovému editoru e3.

8. Obsah následující části článku: celoobrazovkové textové editory a editory pro osmibitové mikropočítače

V následující části tohoto článku se budeme zabývat dvěma stěžejními tématy. Především si popíšeme historii vzniku slavných textových editorů Vi a Emacs, které vznikly ve stejné době a snažily se řešit podobné problémy, ovšem dvěma různými způsoby. Příště taktéž navážeme na předchozí část seriálu o historii výpočetní techniky, v níž jsme si popsali některé vývojové nástroje používané v dobách osmibitových domácích mikropočítačů. Budeme se totiž zabývat textovými editory a taktéž textovými procesory, které byly na osmibitových mikropočítačích používány (rozdíly mezi editory a procesory tehdy zdaleka nebyly tak velké, jako je tomu dnes). Pokud tedy znáte nějaký váš oblíbený textový editor či textový procesor používaný na osmibitových mikropočítačích, podělte se prosím o tuto zkušenost v diskusi pod dnešním článkem. Nejlepší či nejoblíbenější programy pravděpodobně budou vybrány do příštího dílu :-)