Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
SDS 930 в Swissair , 1966 г.

В SDS 9 Series компьютеры представляют собой обратную совместимость линии транзисторных компьютеров , производимых систем научных данных в 1960 - х и 1970 - х годов. Эта линейка включает SDS 910 , SDS 920 , SDS 925 , SDS 930 , SDS 940 и SDS 945 . SDS 9300 является продолжением архитектуры 9xx. SDS 92 1965 года - несовместимая 12-разрядная система, построенная на монолитных интегральных схемах .

Первые 910 и 920 были отправлены в августе 1962 года. 9300 был анонсирован в июне 1963 года. [1] 925 и 930 были анонсированы в 1964 году. [1] 940 был анонсирован в 1965 году, [2] и 945 in 1968. [3]

Серия 9 была заменена серией SDS Sigma .

Общее описание [ править ]

Все системы представляют собой 24-битные одноадресные машины. Доступные для программиста регистры: A (аккумулятор), B (расширение), X (индекс) и P (программный счетчик - 14 бит), а также индикатор переполнения. 9300 имеет три индексных регистра с X1 по X3, которые могут использоваться в качестве базовых регистров для обеспечения доступа к памяти объемом более 16К слов. Регистры W и Y используются для ввода / вывода.

Максимальное адресное пространство 2 14 или 16,384 слов (16 кВт-64 K символов) на 910 и 920; 9300, 930 и 940 поддерживают до 32 КБ (128 КБ символов), хотя методы доступа к дополнительной памяти различаются.

Форматы данных [ править ]

Фиксированные данные точки 24-бит, двоичное дополнение , тупоконечник .

Плавающая точка реализована программно с использованием «программируемых операторов», за исключением SDS 9300, который имеет аппаратную поддержку плавающей точки. Все числа с плавающей запятой хранятся как 48-битные двойные слова. Одинарная точность имеет 24-битную дробь со знаком и 9-битную экспоненту со знаком, двойная точность имеет 39-битную дробь и 9-битную экспоненту. И экспонента, и дробь хранятся в формате с прямым порядком байтов и дополнением до двух. Предполагается, что двоичная точка находится непосредственно слева от старшего бита дроби. Значение числа равно , где F - дробь, а E - показатель степени.F*2E

Форматы с плавающей запятой:

Плавающая точка двойной точности + - + ----------------------- + | ± | Дробь | старшее слово + - + ----------- + - + --------- + | гидроразрыв (продолжение) | ± | экспонента | младшее слово + ------------- + - + --------- +бит 0 1 2 5 3Старшее слово: бит 0 знак дроби биты 1-23 старшая часть дроби Младшее слово: биты 0-14 младшая часть дроби  бит 15 знак экспоненты биты 16-23 экспоненты 
Плавающая точка одинарной точности + - + ----------------------- + | ± | Дробь | старшее слово + - + ----------- + - + --------- + | не используется | ± | экспонента | младшее слово + ------------- + - + --------- +бит 0 1 2 5 3Формат такой же, как и с двойной точностью, за исключением того, что используются только 24 бита дроби.

Генерация адреса [ править ]

Для генерации адреса индексация , если она указана, выполняется перед косвенным обращением . Слово в эффективном косвенном адресе декодируется, как если бы оно было инструкцией (за исключением того, что код инструкции игнорируется), что позволяет косвенному адресу также определять косвенное обращение или индексацию. Допускается несколько уровней косвенной адресации.

Программируемые операторы [ править ]

Программируемая функция оператора позволяет в поле кода инструкции указывать вызов вектора адресов подпрограмм. Шестибитный код инструкции позволяет запрограммировать до 64 операторов (восьмеричные числа от 00 до 77). Если бит P установлен, код инструкции xx обрабатывается как вызов ячейки 1xx (восьмеричный). Расположение инструкции POP сохраняется в нулевом месте. Нулевой бит нулевого местоположения устанавливается равным текущему значению индикатора переполнения, и индикатор сбрасывается. Бит 9 нулевого местоположения устанавливается в '1'b, чтобы указать косвенный адрес, позволяя программной программе оператора косвенно обращаться к данным, указанным в адресе инструкции POP.

SDS 910 [ править ]

Основная память на 910 - это от 2048 до 16384 слов памяти на магнитных сердечниках с временем цикла 8 мкс. Команда сложения с фиксированной точкой занимает 16 мкс, умножение с фиксированной точкой - 248 мкс. Два аппаратных прерывания являются стандартными, и еще до 896 опциональных.

Формат команд для систем 910 и 920 следующий:

 + - + - + - + ------ + - + -------------- + | 0 | X | P | Код операции | I | Адрес | + - + - + - + ------ + - + -------------- + 1 2бит 0 1 2 3 8 9 0 3Биты 0–2 называются «тегом». Бит 0 всегда равен нулю.Бит 1 '1'b указывает, что адрес операнда должен быть проиндексирован.Бит 2 '1'b указывает, что эта инструкция  программируемый оператор (ПОП).Биты 3-8 - это код инструкции или идентификатор запрограммированного оператора.Бит 9 '1'b указывает, что адрес операнда должен быть переадресован. (индексация предшествует косвенному обращению), потенциально рекурсивно.Биты 10-23 содержат адрес операнда.

SDS 910 весил около 900 фунтов (410 кг). [4]

SDS 920 [ править ]

Основная память на 920 - это от 4096 до 16384 слов памяти магнитного сердечника. Время сложения с фиксированной точкой такое же, как у 910 (16 мкс), но умножение с фиксированной точкой примерно в два раза быстрее и составляет 128 мкс. 920 может иметь до 1024 приоритетных прерываний.

Модель 920 весила около 450 кг. [5]

SDS 930 [ править ]

Основная статья: SDS 930

930 предлагает «систему расширения памяти», которая позволяет адресовать более 16284 слов. Предусмотрены два 3-битных «регистра расширения памяти», называемые EM2 и EM3, в которые можно загрузить значение, которое будет использоваться в качестве трех старших битов эффективного адреса. Адреса 00000 8 –17777 8 (первые 8192 слова памяти) всегда не изменяются. Если восьмеричная цифра старшего разряда адреса в инструкции равна двум, содержимое EM2 заменяет старшую цифру в действующем адресе; когда цифра равна трем, используется содержимое EM3.

Чтобы сохранить совместимость с более ранними моделями. когда компьютер запускается, значение в EM2 устанавливается на 2, а в EM3 на 3, что позволяет программам обращаться к первым 16384 словам памяти. Эти регистры могут быть загружены программой.

Загрузчик программы использует старший бит инструкции, игнорируемый всеми моделями, как флаг, указывающий, что текущая загружаемая инструкция должна быть перемещена.

Память 930 имеет время цикла 1,75 мкс. Сложение с фиксированной точкой занимает 3,5 мкс, а умножение с фиксированной точкой - 7,0 мкс. Система приоритетных прерываний допускает 2–38 прерываний ввода / вывода и до 896 системных прерываний.

Формат команд для системы 930 совместим с предыдущими системами, за исключением битов, используемых для расширенной памяти:

 + - + - + - + ------ + - + - + ---------- + | 0 | X | P | Код операции | I | EM | Адрес | + - + - + - + ------ + - + - + ---------- +бит 0 1 2 3 3 9 11 1 2 01 2 3Биты 10 и 11 указывают на отсутствие расширенной памяти. (EM = '00'b - ссылается на первые 8К слов памяти)или добавьте содержимое EM2 (EM = '10'b) или EM3 (EM = '11'b) сформировать эффективный адрес.

SDS 940 [ править ]

Основная статья: SDS 940

940 добавляет режимы работы для поддержки нескольких пользователей. Режим работы предыдущих моделей переименован в нормальный режим . Новый режим монитора ограничивает доступ к вводу / выводу и некоторым привилегированным инструкциям. Пользовательский режим используется для прикладных программ запустить пользователь.

Набор регистров карты памяти используется для преобразования виртуальных адресов в физические. Имеется восемь регистров карты памяти, каждый из которых отображает 2 КБ слов, чтобы обеспечить адресное пространство размером 16 КБ.

Формат команд для нормального режима такой же, как для 930. Адресация различается в пользовательском режиме и в режиме мониторинга. [6] : стр.6

Формат инструкции пользовательского режима SDS 940: + - + - + - + ------ + - + --- + --------- + | U | X | P | Код операции | I | Blk | Адрес | + - + - + - + ------ + - + --- + --------- +бит 0 1 2 3 3 9 1 1 2 0 3 3Бит 0 игнорируется в пользовательском режиме, если только положение бита 2 (P)указывает, что это запрограммированный оператор. В этом случае '1'b в позиции бита 0 указывает, что это «системный POP» или «SYSPOP», а не стандартный запрограммированный оператор.В пользовательском режиме позиции битов 10–12 «составляют номер блока виртуальной памяти», то есть определяют регистр карты памяти, а биты 13–23 «определяют местоположение в блоке виртуальной памяти».Содержимое регистра карты памяти добавляется к битам 13–23 команд, чтобы сформировать эффективный адрес.

Карта памяти [ править ]

940 обращается к памяти через карту памяти [примечание 1], чтобы предоставить виртуальную память . Форматы карт немного различаются между картой памяти пользователя и картой памяти монитора .

Для программ, работающих в пользовательском режиме, три старших бита поля адреса инструкции служат индексом для массива из восьми регистров (R0-R7). [примечание 2] Каждый регистр содержит 5-битное значение ( R n ), которое добавляется к младшим 11 битам поля адреса команды для формирования 16-битного физического адреса. Это логически делит виртуальную память на восемь блоков по 2048 слов в каждом. Регистры позволяют получить доступ к 16К слов в любой момент из возможных 32К слов физической памяти. Шестой бит ( P n ) в каждом регистре указывает доступный только для чтения блок памяти. R n = 0 и P n= 1 указывает на неназначенный блок, и любая ссылка вызывает прерывание . Регистры карты могут быть установлены только в режиме мониторинга.

Карта памяти для режима монитора аналогична. Нет P битов; то R 0 -R 5 эквивалентов, называемые М 0 -M 5 , содержат только для чтения значений 0-5, обеспечивая прямой доступ к физическим адресам 0-8K-1 (00000-17777 8 ). Для адресов в диапазоне 8K – 12K-1 (20000–27777 8 ) регистр расширения памяти EM2 используется для формирования физического адреса, как в нормальном режиме. Для адресов 12K – 16K-1 (30000–37777 8 ) содержимое регистров карты памяти M 6 и M 7 используется для формирования адреса.

Монитор может использовать карту памяти монитора или карту памяти пользователя, определяемую значением бита 0 инструкции. Это позволяет монитору получить доступ к адресному пространству пользователя.

Системные программируемые операторы [ править ]

В пользовательском режиме запрограммированные операторы работают так же, как и в обычном режиме, получая доступ к виртуальным местоположениям пользователя 100-177 8 . 940 также включает в себя средство для выполнения системных запрограммированных операторов (SYSPOPS) , используемых для вызова служб мониторинга. Когда SYSPOP встречается в пользовательском режиме (биты команд 0 и 2 равны '1'b), компьютер сначала входит в режим монитора, а затем обращается к вектору инструкций на мониторе (физическом) 100-177 8 .

SDS 945 [ править ]

945 - это модернизация системы разделения времени 940. Он рекламировался как способный «поддерживать до 24 одновременных пользователей и до 64 авторизованных пользователей». [3]

MAGPAK [ править ]

MAGPAK Подсистема 9446 ленточные накопители и связанные с ними 9401 ленты картриджа [7] был разработан SDS для серии SDS 900 и объявлено в мае 1964 года [8] Каждый блок привода ленты состоит из двух независимо управляемых магнитных накопителей на магнитной ленте , установленный на стандартном 10½ дюйма панелью 19 дюймов. [9] Данные записываются со скоростью 7,5 дюймов в секунду и 1400 бит на дюйм. [7] Блок управления лентой 9448 подключает ленточный накопитель к любой системе Series 900. [7] Ленточный картридж содержит примерно 600 футов майларовой ленты с двумя независимыми дорожками, каждая из которых содержит примерно 1,5 миллиона символов IBM (6 бит плюс четность), что дает емкость примерно 4 миллиона шестибитных символов на картридж.

Программное обеспечение [ править ]

Основной операционной системой для этой линейки, за исключением 940 и 945, является операционная система MONARCH . MONARCH - это однозадачная пакетная операционная система. Первоначально размещенные на магнитной ленте , более поздние версии могут находиться на магнитном диске с разделением « голова на дорожку», который называется файлом RAD (Rapid Access Data). MONARCH не является исполнительной системой , поскольку прикладные программы во время работы контролируют все ресурсы компьютера. Вместо этого это монитор , обеспечивающий переход от одного задания к другому и поддерживающий сервисы для приложений.

Программа мониторинга принимает управляющую информацию, которая, среди прочего, может включать в себя запрос на загрузку и выполнение указанной стандартной системной процедуры. Монитор выполняет свои функции между заданиями и не контролирует выполнение программы после того, как эта программа была загружена и монитор передал ей управление.
...
Та часть монитора, которая остается в основной памяти во время выполнения программы, состоит из процедуры начальной загрузки монитора и таблицы назначения модулей.

Другие стандартные системные процедуры, включенные в монитор: [10]

  • Погрузчик МОНАРХ
  • Процедура обновления MONARCH
  • Стандартные подпрограммы ввода / вывода
  • Мета-Symbol ассемблер
  • Компилятор FORTRAN II

К 1969 году был доступен компилятор ALGOL 60 . [11]

Заметки [ править ]

  1. ^ Использование регистров карты памяти было перенесено на 32-битные компьютеры Sigma.
  2. ^ Физически карта памяти содержится в двух 24-битных регистрах RL1 и RL2, каждый из которых устанавливается и очищается как единое целое.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Калкинс, Кейт. «КОМПЬЮТЕР, который не умрет: SDS SIGMA 7» . Проверено 7 ноября, 2015 .
  2. ^ Американское ядерное общество (1965). «<нет>» . Ядерные новости (том 8) . Проверено 10 ноября, 2015 .
  3. ^ a b «Восемь лет назад: 29 мая 1968 года» . Компьютерный мир . 31 мая 1976 . Проверено 10 ноября, 2015 .
  4. ^ Weik, Мартин Х. (январь 1964). «SDS 910» . ed-thelen.org . Четвертый обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем.
  5. ^ Weik, Мартин Х. (январь 1964). «СДС 920» . ed-thelen.org . Четвертый обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем.
  6. ↑ Xerox Data Systems (октябрь 1969 г.). Справочное руководство XDS 940 Computer (PDF) . Проверено 12 ноября 2015 года .
  7. ^ a b c "Техническое руководство - СЕРИЙНАЯ МАГНИТНАЯ ЛЕНТОЧНАЯ СИСТЕМА MAGPAK МОДЕЛИ 9446/9448" (PDF) . Битцеверы . SDS. Октябрь 1965 . Проверено 17 марта 2019 года .
  8. ^ "SDS MAGPAK ЗАПРЕЩАЕТСЯ ОТ РАБОТЫ НА МАЛЕНЬКОМ КОМПЬЮТЕРЕ". Датамация . Май 1964 г. с. 2-3.
  9. ^ "МАГПАК СЕРИИ SDS 900" . archive.org . SDS. c. 1964 г.
  10. ^ Научные системы данных (ноябрь 1964). Справочное руководство SDS Monarch Компьютеры серии 900 (PDF) . Проверено 27 декабря 2015 года .
  11. ^ Научные системы данных (декабрь 1969). Справочное руководство MONARCH для компьютеров серии 900/9300 (PDF) . Проверено 30 декабря 2015 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Справочное руководство для SDS 910
  • Справочное руководство для SDS 920
  • Справочное руководство для SDS 925
  • Справочное руководство для SDS 930
  • Справочное руководство для SDS 940
  • Справочное руководство для SDS 9300