Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

APE (X) C , или All Purpose Electronic (X) Компьютер серии был разработан Эндрю Дональдом Бутом в Биркбекского колледже , Лондон в начале 1950 - х годов. Его работа над серией APE (X) C спонсировалась Британской ассоциацией районных исследований . [1] [2] Хотя соглашения об именах немного неясны, похоже, первая модель принадлежала BRRA. [3] По словам Бута, X обозначает компанию X. [4]

Одна из серий была также известна как APE (X) C или универсальный электронный рентгеновский компьютер и располагалась в Биркбеке.

Фон [ править ]

С 1943 года Бут начал работать над определением кристаллических структур с использованием данных дифракции рентгеновских лучей . Вычисления были чрезвычайно утомительными, и у него было достаточно стимулов для автоматизации процесса, и он разработал аналоговый компьютер для вычисления взаимных расстояний дифракционной картины. [5]

В 1947 году вместе со своим сотрудником и будущей супругой Кэтлин Бриттен он провел несколько месяцев с командой фон Неймана , которая в то время была лидером компьютерных исследований.

ARC и SEC [ править ]

В конце 1940-х (1947-1948) Бут разработал электромеханический компьютер ARC (Automatic Relay Computer). [6] Позже они построили экспериментальный электронный компьютер под названием SEC ( Простой электронный компьютер , разработанный примерно в 1948-1949 годах) и, наконец, серию APE (X) C (Универсальный электронный компьютер). [7] [8] [9]

Компьютеры были запрограммированы Кэтлин. [7]

Серия APE (X) C [ править ]

В серию APE (X) C вошли следующие машины:

  • APE (X) C : Биркбек-колледж, Лондон, впервые введен в эксплуатацию в мае 1952 года [7], готов к использованию в конце 1953 года [10]
  • APE (N) C : Board of Mathematical Machines , Oslo ('N', вероятно, означает ' Норвегия '), также известный как NUSSE.
  • APE (H) C : Британская компания по производству табуляторов (неясно, что означает «H» - возможно, « Hollerith », поскольку компания продавала записывающее оборудование Hollerith Unit
  • APE (R) C : Британская ассоциация районных исследований («R» означает «район» [2] ), готова к использованию в июне 1952 г. [10]
  • UCC : Университетский колледж, Лондон (около января 1956 г.) [11]
  • MAC или MAGIC ( Магнитный автоматический калькулятор ): «построен Wharf Engineering Laboratories » (февраль 1955 г.) [11]
  • HEC ( Hollerith Electronic Computer ), построенный британской Tabulating Machine Company (впоследствии International Computers и Табуляция (ИКТ), а затем International Computers Limited (ICL)), коммерческий машин продаются в нескольких моделях и позже известный как серии ICT200 . Вероятно, существовали производные HEC 1 , HEC 2 , HEC 2M - M для «рыночного», обозначающие ориентацию машины на коммерческих, а не научных клиентов, и HEC 4 (до 1955 г.)

Было построено только по одной из этих машин, за исключением HEC (и, возможно, MAC), которые в то время были коммерческими машинами, производившимися в довольно больших количествах, около 150. Они были похожи по конструкции, с некоторыми небольшими отличиями, в основном в I. / О оборудование. APEHC был устройством для перфокарт, в то время как APEXC, APERC и APENC были телетайпами ( клавиатура и принтер , а также считыватель бумажной ленты и перфоратор). Кроме того, UCC имел 8k слов памяти вместо 1k слов для других машин, а MAC использовал германиевые диоды для замены многих ламп.

Машины британской компании табулирующих машин [ править ]

Прототип электронного компьютера BTM Hollerith 1

В марте 1951 года Британская компания по производству табулирующих машин (BTM) отправила команду в мастерскую Эндрю Бута. Затем они использовали его дизайн для создания Hollerith Electronic Computer 1 (HEC 1) до конца 1951 года. Этот компьютер был прямой копией схем Эндрю Бута с дополнительными интерфейсами ввода / вывода. HEC 2 был HEC 1 с более интеллектуальным металлическим корпусом и был построен для выставки Business Efficiency в 1953 году. Немного измененная версия HEC 2 затем продавалась как HEC2M, и были проданы 8. На смену HEC2M пришел HEC4. В конце 1950-х было продано около 100 HEC4. [12]

HEC использовала стандартные перфокарты ; HEC 4 также имел принтер, и в нем было несколько инструкций (например, деление ) и регистров, которых нет в APEXC.

Техническое описание [ править ]

Эмулятор для серии APEXC был разработан MESS . Они описывают его функционирование следующим образом:

APEXC - невероятно простая машина.


Команды и слова данных всегда имеют длину 32 бита. Процессор использует целочисленную арифметику с дополнением до 2. Адреса имеют длину 10 бит. APEXC не имеет ОЗУ , за исключением 32-разрядного аккумулятора и 32-разрядного регистра данных (используется вместе с 32-разрядным аккумулятором для реализации 64-разрядных инструкций сдвига и хранения 64-разрядного результата умножения ). Инструкции и данные хранятся на двух магнитных барабанах , всего 32 круговых магнитных дорожки по 32 слова. Так как частота вращения 3750 об / мин(62,5 об / с), скорость выполнения программы может возрасти от теоретического максимума 1 kIPS до менее 100IPS, если программные инструкции и данные не являются смежными. В настоящее время многие говорят, что карманный калькулятор быстрее.
Одна странность заключается в том, что нет программного счетчика : каждая машинная инструкция включает в себя адрес следующей инструкции. Такая конструкция может показаться странной, но это единственный способ добиться оптимальной производительности с этой цилиндрической памятью.
Машинный код состоит всего из 15 инструкций, а именно сложения , вычитания , умножения, загрузки (3 варианта), сохранения (2 варианта), условного перехода., правый арифметический битовый сдвиг, правое вращение битов, ввод перфокарт, вывод перфокарт, остановка машины и переключение банков (что никогда не используется в APEXC, поскольку он имеет только 1024 слова памяти, а адреса 10- бит-длинный). Так называемый векторный режим позволяет повторить одну и ту же операцию 32 раза с 32 последовательными ячейками памяти. Обратите внимание на отсутствие побитового и / или / xor и деления. Также обратите внимание на отсутствие режимов косвенной адресации: динамическое изменение кодов операций - единственный способ имитировать это.
Еще одна странность заключается в том, что шина памяти и ALU имеют ширину 1 бит. Есть 64 кГцбитовая частота и частота слова 2 кГц, и каждая память слова и арифметическая операция раскладываются на 32 1-битных памяти и арифметические операции: это занимает 32 битовых цикла, что в сумме составляет 1 цикл слова.
Процессор довольно эффективен: большинство инструкций занимают всего 2 цикла слов (1 для выборки, 1 для чтения операнда и выполнения), за исключением операций сохранения, сдвигов и умножений. ЦП APEXC квалифицируется как RISC ; другого адекватного слова нет.
Обратите внимание, что нет постоянной памяти (ПЗУ), и, следовательно, нет загрузчика начальной загрузки или программы запуска по умолчанию. Считается, что для APEXC никогда не писалась исполнительная или операционная система , хотя были библиотеки подпрограмм. своего рода для общей арифметики, ввода-вывода и задач отладки.
Управление машиной обычно осуществляется через панель управления, которая позволяет пользователю запускать, останавливать и возобновлять работу центрального процессора , а также изменять регистры и память при остановке центрального процессора. При запуске машины адрес первой инструкции выполняемой программы должен быть введен на панели управления, затем должен быть нажат переключатель работы. Большинство программ заканчиваются инструкцией остановки, которая позволяет оператору проверить состояние машины, возможно, запустить некоторые процедуры посмертной отладки (процедура дампа ядра описана в книге программирования APEXC), затем ввести адрес другой программы и запустить его.

Поддерживались два устройства ввода-вывода: устройство чтения бумажной ленты и перфоратор для бумажной ленты. Выходные данные перфоратора при желании могут быть поданы на принтер (телетайп). Вывод на принтер эмулируется и отображается на экране. Ленточный ввод был либо сгенерирован APEXC на компьютере, либо набран вручную с помощью специальной 32-клавишной клавиатуры (каждая строка ленты имела 5 отверстий для данных (<-> бит), что составляет 32 различных значения). [13]

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эндрю Д. Бут Технические разработки: Развитие APE (X) .C. (в автоматическом вычислительном оборудовании ), Математические таблицы и другие средства для вычислений (MTAC) Том 8, номер 46, апрель 1954 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Британская компьютерная промышленность: кризис и развитие Тим Келли, стр. 41
  2. ^ a b Ранние британские компьютеры, Саймон Хью Лавингтон 1980
  3. ^ История вычислительной техники: извлекаем уроки из прошлого, Артур Tatnall Springer, 2010
  4. ^ Книга 495 в Истоки киберпространства: библиотека по истории вычислений, Дайана Хук, Джереми М. Норман, Майкл Р. Уильямс. Норман Паблишинг, 2002 г.
  5. ^ Эндрю Браун (2005). Дж. Д. Бернал, Мудрец науки . Oxford UP стр. 276.
  6. ^ Лавингтон, Саймон Хью (1980). Ранние британские компьютеры: история старинных компьютеров и людей, которые их построили . Издательство Манчестерского университета. п. 62. ISBN 9780719008108.
  7. ^ a b c Джонсон, Роджер (апрель 2008 г.). "Школа компьютерных наук и информационных систем: краткая история" (PDF) . Биркбек колледж . Лондонский университет. С. 5–8 . Проверено 22 ноября 2018 .
  8. ^ "Автоматические вычислительные машины: библиография Z-XII; 3. Anon., Цифровые компьютерные исследования в Биркбекском колледже , Управление военно-морских исследований (Лондонский филиал), Технический отчет OANAR-50-49, 12 декабря 1949, 2 стр." Математика вычислений . 4 (31): 171. 1950. DOI : 10.1090 / S0025-5718-50-99462-2 . ISSN 0025-5718 .  
  9. ^ «11. Цифровые компьютеры, Биркбек-колледж, Лондонский университет» . Информационный бюллетень по цифровым компьютерам . 2 (1): 4. 1950-01-01.
  10. ^ a b Исследования, Военно-морское управление США (1953). Обзор автоматических цифровых вычислительных машин . Управление военно-морских исследований Департамента военно-морского флота. С.  4–5 .
  11. ^ a b "КОМПЬЮТЕРЫ, ЗА РУБЕЖОМ: 2. Компьютерная лаборатория колледжа Биркбек (Лондон, Англия)" . Информационный бюллетень по цифровым компьютерам . 8 (1): 16–17. Январь 1956 г.
  12. ^ "Школа компьютерных наук и информационных систем Краткая история" (PDF) . Биркбек, Лондонский университет . Кафедра компьютерных наук и информационных систем. 2008 . Проверено 2 июня 2015 .
  13. ^ http://mess.redump.net/sysinfo:apexc Multi Emulator Super System техническое описание серии APEXC