传统上，地震学家一直使用实验室的 Sun 计算机来分析在野外记录的数据。但是，廉价的基于 Intel 的笔记本电脑和 Linux 的出现使我们能够将工作站从实验室带到野外。这涉及到跨操作系统平台进行代码的例行移植以及内核级开发。经过一年的辛勤工作，隶属于 PASSCAL 仪器中心的科学家们一直在使用 Linux 作为便携式工作站，进行从密苏里州到马萨诸塞州，以及从密克罗尼西亚到坦桑尼亚的地震研究。

与我们名称的含义相反，我们并非一个致力于或隶属于 Pascal 编程语言的组织。PASSCAL，即大陆岩石圈阵列地震研究计划，是 IRIS（地震学研究联合机构）的成员计划，IRIS 是由 90 所美国大学组成的联盟（有许多附属成员，包括外国和国内）。自 1989 年以来，我们一直位于哥伦比亚大学的拉蒙特-多尔蒂地球观测站，而第二个仪器中心于 1992 年在斯坦福大学成立。

在 Linux 系统上显示的科比地震地震数据

在地震学中，科学家通常会进行实验，在相对较短的时间内使用许多昂贵的仪器。让单个科学家花费数十万美元购买设备，却让其 80% 的时间在架子上积灰，在这个财政紧缩的时代毫无意义。此外，很少有科学家有时间掌握和集成来自不同制造商的设备，以构建可靠的数据采集系统。

PASSCAL 团队成员 Bob Busby 在巴基斯坦

因此，PASSCAL 仪器中心成立的目的是为地震界服务——提供功能强大且灵活的便携式仪器，以及只能通过经验获得的专业知识。我们提供后勤和技术支持，负责系统集成和维护，并向制造商提供全面的反馈。由于实验从野外返回了 TB 级的数据，因此开发了一套广泛的程序来协助地震学家进行数据采集和存档，并确保数据质量。该计划的受欢迎程度已增长到 1997 年的实验安排正在进行中的程度。

历史上，PASSCAL 实验使用了两个独立的计算机系统，一个用于数据采集，一个用于数据分析。数据采集系统 (DAS) 由一系列防风雨的灰色盒子（CPU、SCSI 磁盘、电池）、外围设备（太阳能电池板、GPS 接收器）和一个带有 LCD 触摸屏的手持终端组成，用于对 DAS 进行编程和检索数据。运行 SunOS 的标准 Sparcstation 用于数据分析和质量保证，它可能位于或不位于地震站附近。

PASSCAL 仪器的便携性解释了该计划的受欢迎程度，同时也带来了后勤方面的困难。研究人员经常在偏远地区建立站点，使得访问困难和/或昂贵。因此，站点访问不频繁，用户允许 DAS 运行数月，然后才返回检索数据。检索是通过复制到磁带（或备用磁盘）来完成的，然后将其带回实验室进行质量控制、数据分析和存档。在此阶段检测到仪器问题需要再次前往站点。（在我们位于密克罗尼西亚的一个站点，每周只有一班飞往该岛的航班。您飞入，工作 4 小时，等待一周，飞回，检查您的数据，如果出现任何问题，一周后再次飞回。）

1993 年 11 月，我在家安装了 Linux，只是为了拥有一个类似于我在工作中使用的操作环境。我启动并运行了 X，并意外地在我的硬盘上发现了 XView 库。我负责的一个主要代码片段使用 X（通过 XView）来显示地震轨迹，大约 17 毫秒后，我决定将这个程序移植到 Linux，只是为了我可以在家工作。

有一天，我把我的 PC 拖到工作中，向大家展示 Linux 能做什么。我们团队的一名成员评论说，如果我们能在便携式计算机上运行这个系统，我们实际上可以在野外查看原始数据并对数据进行频谱分析，这样还有时间纠正错误。这引出了一个想法，即如果我们在野外拥有一台带有 X-windows 的计算机，我们甚至可以编写一些用户友好且功能强大的软件来对 DAS 进行编程，而不是使用手持终端。

当时，我们实际上正面临着关于 DAS 编程的困境。Epson 制造了手持终端，它运行一个简单的 basic 程序，并通过串行端口连接到 DAS。这个手持终端相当用户友好：只需用手指指向并按下即可。问题是，使用手持终端只能进行初步诊断。有一个基于 DOS 的替代程序，功能更强大（即有许多选项），但“用户友好”不是我们用来描述它的词语。

由于我们的许多用户每隔几年才进行一次野外工作，而且许多用户是新手研究生，因此用户友好性对于保证数据完整性至关重要。将 DOS 程序的强大功能与手持终端的易用性结合到一个美观的 X-windows 程序中的想法非常吸引人。

带着梦想和需求，我们做了你们许多人做过的事情：我们开始寻找资金。推销笔记本电脑的想法实际上很容易；推销 Linux 是另一回事。由于我们所有现有的代码都是在 SunOS 和 X Windows 下运行的，我们甚至没有考虑将我们的代码移植到 MS-Windows 或 OS2。

然而，我自己实际上并没有被 Linux 说服。我第一次使用 PC-Unix 的经验是 Interactive Unix，那时它还归柯达所有。我真的不反对再次与他们（或 SCO，或任何人）合作。我们调查了替代方案，正如你们许多人也发现的那样：Linux 很可能比其他 PC-Unixes 为任何给定的硬件提供更好的支持。在向我们自己和我们的老板证明了这一点之后，我们选择了 Linux。

我们在 1994 年初购买了我们的前两台笔记本电脑，主要是为了研究在野外运行 Linux 笔记本电脑的可行性。当我的同事 Paul Friberg 和 John Webber 以及我开始移植我们代码的主要部分时，我们很快就遇到了第一个瓶颈：SCSI。我们所有的数据都是在 SCSI 设备上采集和存储的，我们的大部分代码都需要数据才能进行测试。我们的快速解决方案是购买一个扩展坞并在其中安装一个 SCSI 适配器。显然，这既不是永久的解决方案，也不是便携式的解决方案，但它足以让我们开始。

我们研究了 PCMCIA SCSI，但当时没有支持。我们认为，鉴于这项技术的起步阶段，不能指望立即获得支持，但很快就会到来。愚蠢的是，我们决定在等待它的同时继续开发我们需要的所有其他代码。

由于我们还深入参与了 Tcl/Tk，我们决定编写一个基于 Tcl/Tk 的手持终端替代品。我们设法将手持终端的点击式易用性与 DOS 程序的功能结合起来。Tcl/Tk 的 BLT 扩展使这个程序变得非常漂亮。

我们还编写了一个程序来实时显示地震数据，允许用户在离开地震仪几个月之前检查地震仪的背景信号。（另一种选择一直是将数据采集到磁盘，运行一些数据转换程序，将数据加载到查看器中，更改仪器并重复该过程。当然，这假设您在地震仪附近有一个工作站。）实时采集和显示同时进行调整的新选项可以轻松节省时间和精力。

此时，我们已经组装了一套相当大的程序，剩下的就是获取数据了。我们再次在网上询问，但没有人知道 Linux 支持的 PCMCIA SCSI 卡。我们的工程师 Gennady Pratusevich 决定为 Linux 编写一个驱动程序，我们决定使用 Trantor/Adaptec 卡。由于大多数其他 Adaptec 卡都得到了很好的支持，我们认为 Adaptec 会向我们提供编程信息。我们大错特错了。

我们开始寻找会向我们提供编程信息的公司的 SCSI 卡。我们发现了一家位于科罗拉多州的小型此类卡制造商，最初他似乎对 Linux 感兴趣，但他再也没有回复我们。我们考虑开发我们自己的卡，这时一些 Linux 新闻组的智慧表明 New Media Bus Toaster 使用了 AIC6360 芯片组。这与 Adaptec 1522 板使用的芯片组相同。我们购买了一个 Bus Toaster，并配备了 Adaptec 1522 驱动程序的源代码、David Hind 的 PCMCIA 代码和一些其他手册，Pratusevich 设法创建了一个功能齐全的 SCSI 驱动程序。随着可加载 SCSI 模块的后续推出，PCMCIA 的真正威力得以实现，使我们能够即时更换磁盘。我们终于准备好迎接黄金时段了。

我想在此指出，如果我们选择了一个不发布源代码的操作系统，这将是我们故事的悲剧性结局。

去年 12 月，我们参加了在旧金山举行的美国地球物理联合会秋季会议，刚刚交付了另外 5 台笔记本电脑。通常我们会将我们的 Sun Sparcstation 放在显眼的位置展示，但今年它们却藏在我们的 Linux 笔记本电脑后面（仿佛一台全尺寸的工作站可以藏在一台 7 磅重的笔记本电脑后面）。Linux 非常受欢迎，每个人都想要一台。

一月的第二周，我们向野外运送了四台笔记本电脑。初步报告令人鼓舞。这些笔记本电脑运行良好，让我们的用户生活更轻松。使用这些机器的人不是 Linux 专家，但这些机器足够易于使用，人们宁愿使用它们，也不愿使用任何当前可用的 DOS 替代方案。

我们最初并没有期望 Linux 会成为我们的出路。显然，移植到 Sparc 笔记本电脑需要的工作量要少得多，但它们的价格令人望而却步。我们还研究了适用于 PC 的 Solaris，但 Solaris 支持的硬件量最少，这让我们望而却步。如果你们中的任何人试图说服你的主管选择 Linux，首先要推销 Unix 的想法，然后让他们将 Linux 与 Solaris 等进行比较。此时，最佳决策变得显而易见。