Атлас (компьютер) - Atlas (computer)

Эта статья про британский суперкомпьютер. О раннем американском компьютере для взлома кода, также известном как Атлас, см. UNIVAC 1101.

Компьютер Атлас
Атлас Манчестерского университета, январь 1963.JPG
Атлас Манчестерского университета в январе 1963 г.
Семейство продуктовМанчестерские компьютеры
Дата выхода1962
Проданных единиц3 (+ 3 Атлас 2)

В Атлас Компьютер был одним из первых в мире суперкомпьютеры, использовавшийся с 1962 по 1971 год. В то время он считался самым мощным компьютером в мире.[1] Возможности Atlas способствовали утверждению, что, когда он отключился, половина компьютерных возможностей Соединенного Королевства была потеряна.[2] Он примечателен тем, что был первой машиной с виртуальная память (в то время называлось одноуровневым магазином) с использованием пейджинг техники; этот подход быстро распространился и стал повсеместным.

Атлас был компьютер второго поколения, с помощью дискретный германий транзисторы. Атлас был создан в результате совместной разработки Манчестерский университет, Ferranti International plc и Plessey Co., plc. Были построены еще две машины Atlas: одна для British Petroleum и Лондонский университет, и один для Компьютерная лаборатория Атлас в Чилтоне около Оксфорд.

Производная система была построена Ферранти для Кембриджский университет. Называется Титан, или Атлас 2,[3] он имел другую организацию памяти и запускал совместное времяпровождение операционная система, разработанная компьютерной лабораторией Кембриджского университета. Были доставлены еще два Atlas 2: один на CAD Центр в Кембридже (позже назывался CADCentre, затем АВЕВА ), а другой - к Центр исследования атомного оружия (AWRE), Олдермастон.

Атлас Манчестерского университета был выведен из эксплуатации в 1971 году.[4] Последний Atlas, компьютер CADCentre, был отключен в конце 1976 года.[5] Части Атласа Чилтона сохранены Национальные музеи Шотландии в Эдинбурге; сама основная консоль была открыта заново в июле 2014 года и находится на Лаборатория Резерфорда Эпплтона в Чилтоне, рядом Оксфорд.

История

Фон

В течение 1956 года росло понимание того, что Великобритания отстает от США в разработке компьютеров. В апреле B.W. Поллард из Ферранти сказал на компьютерной конференции, что «в этой стране есть ряд среднескоростных компьютеров, и единственные две машины, которые действительно быстры, - это Cambridge EDSAC 2 и Manchester Mark 2, хотя оба они все еще очень медленные по сравнению с самые быстрые американские машины ».[6] За этим последовали аналогичные опасения, высказанные в майском отчете Отдел научных и производственных исследований Консультативный комитет по высокоскоростным счетным машинам, более известный как Комитет Бранта.[7]

За этот период Том Килберн команда в Манчестерский университет экспериментировал с транзистор -системы, построение двух небольших машин для тестирования различных методов. Очевидно, это был путь вперед, и осенью 1956 года Килбурн начал опрашивать потенциальных клиентов о том, какие функции они хотели бы получить от новой машины на основе транзисторов. Большинство коммерческих клиентов указали на необходимость поддержки широкого спектра периферийных устройств, в то время как Управление по атомной энергии предложил машину, способную выполнять инструкцию каждую микросекунду,[8] или, как это известно сегодня, производительность 1 MIPS. Этот более поздний запрос привел к названию предполагаемого дизайна для MicroSecond Engine - Muse.[9]

Необходимость поддерживать множество периферийных устройств и необходимость быстрой работы, естественно, противоречат друг другу. Программа, обрабатывающая данные из картридер, например, будет проводить большую часть времени в ожидании, пока читатель отправит следующий бит данных. Для поддержки этих устройств при одновременном эффективном использовании центральное процессорное устройство (ЦП), новой системе потребуется дополнительная память для буферизации данных и Операционная система это могло бы координировать поток данных по системе.[10]

Муза становится Атласом

Когда Комитет Бранта услышал о новых и гораздо более быстрых конструкциях США, Юнивак ЛАРК и IBM STRETCH, они смогли привлечь внимание Национальная корпорация развития исследований (NDRC), отвечающая за продвижение технологий из исследовательских групп эпохи войны на рынок. В течение следующих восемнадцати месяцев они провели многочисленные встречи с потенциальными клиентами, командами инженеров Ferranti и EMI, а также команды дизайнеров в Манчестере и Королевский радар.[10]

Несмотря на все эти усилия, к лету 1958 года финансирование от NDRC все еще не поступало. Килберн решил сдвинуть дело с мертвой точки, построив Muse меньшего размера, чтобы экспериментировать с различными концепциями. Это было оплачено за счет средств из Фонда компьютерных доходов Mark 1, который собирал средства, сдавая в аренду время на Mark 1. Вскоре после начала проекта, в октябре 1958 года, Ферранти решил принять участие. В мае 1959 года они получили от NDRC грант в размере 300 000 фунтов стерлингов на создание системы, который будет возвращен за счет выручки от продаж. В какой-то момент во время этого процесса машина была переименована в Атлас.[10]

К концу 1959 г. был завершен рабочий проект, и строительство компиляторы продолжался. Однако операционная система Supervisor уже сильно отставала.[11] Это привело к тому, что Дэвид Ховарт, недавно нанятый в Ferranti, расширил команду разработчиков операционной системы с двух до шести программистов. В том, что описывается как титаническое усилие, возглавляемое неутомимым и энергичным Ховартом,[а] команда в конечном итоге предоставила Супервайзера, состоящего из 35000 строк язык ассемблера который поддерживал мультипрограммирование решить проблему периферийной обработки.[12]

Инсталляции Атлас

Первый Атлас был создан в университете в 1962 году. График был еще более ограничен из-за запланированного закрытия Ферранти Меркьюри машина в конце декабря. Атлас достиг этой цели и был официально введен в эксплуатацию 7 декабря Джон Кокрофт, директор АЕА.[12] В этой системе была только ранняя версия Supervisor, и единственный компилятор был для Автокодирование. Только в январе 1964 года была установлена ​​финальная версия Supervisor вместе с компиляторами для АЛГОЛ 60 и Фортран.[13]

К середине 1960-х годов первоначальная машина использовалась постоянно, исходя из расписания работы 20 часов в день, в течение которого можно было запустить до 1000 программ. Время было разделено между Университетом и Ферранти, последний из которых взимал со своих клиентов 500 фунтов в час. Часть этой суммы была возвращена в Фонд компьютерных доходов университета.[13] В 1969 году было подсчитано, что компьютерное время, полученное университетом, стоило бы 720 000 фунтов стерлингов, если бы оно было сдано в аренду на открытом рынке. 30 ноября 1971 г. машина была остановлена.[14]

Ферранти продал две другие установки Atlas, одну совместному консорциуму Лондонский университет и British Petroleum в 1963 году и еще один Научно-исследовательский центр по атомной энергии (Харвелл) в декабре 1964 года. Позже машина AEA была перемещена в компьютерную лабораторию Атласа в Чилтоне, в нескольких ярдах от ограды Харвелла, что позволило разместить ее на гражданских землях и, таким образом, значительно облегчить доступ к ней. Эта установка превратилась в самый большой Атлас, содержащий 48 слов 48-битных основная память и 32 ленточных накопителя. Время было предоставлено всем университетам Великобритании. Он был закрыт в марте 1974 года.[15]

Титан и Атлас 2

Основная статья: Титан (компьютер 1963 года)

В феврале 1962 года Ферранти передал некоторые части машины Атлас компании Кембриджский университет, а взамен университет будет использовать их для разработки более дешевой версии системы. В результате появилась машина Titan, которая была введена в эксплуатацию летом 1963 года. Ferranti продал еще две машины этой конструкции под названием Atlas 2, одну - компании. Центр исследования атомного оружия (Олдермастон) в 1963 году, а еще один - в спонсируемый правительством Центр автоматизированного проектирования в 1966 году.[16]

Наследие

Атлас был разработан как ответ на программы США LARC и STRETCH. Оба в конечном итоге превзошли Atlas в официальном использовании, LARC в 1961 году и STRETCH за несколько месяцев до Atlas. Atlas был намного быстрее, чем LARC, примерно в четыре раза, и работал немного медленнее, чем STRETCH - Atlas добавил два плавающая точка числа примерно за 1,59 микросекунды,[13] в то время как STRETCH сделал то же самое за 1,38–1,5 микросекунды. Никаких дальнейших продаж LARC не предпринималось,[16] и неясно, сколько машин STRETCH было произведено в конечном итоге.

Только в 1964 г. CDC 6600 что Атлас значительно превзошел. Позже CDC заявил, что описание Muse в 1959 году дало CDC идеи, которые значительно ускорили разработку 6600 и позволили реализовать его раньше, чем предполагалось изначально.[16] Это привело к заключению контракта на CSIRO в Австралии, где изначально велись переговоры о покупке Atlas.[16]

Ферранти испытывал серьезные финансовые трудности в начале 1960-х годов, и он решил продать компьютерное подразделение компании. Международные компьютеры и табуляторы (ICT) в 1963 году. Компания ICT решила сосредоточиться на рынке среднего уровня с их ИКТ 1900 серии,[17] гибкий ассортимент станков на базе канадских Ферранти-Паккард 6000.

Техническое описание

Аппаратное обеспечение

У машины было много новаторских функций, но основные рабочие параметры были следующими (размер магазина соответствует манчестерской установке; остальные были больше):

В Атласе не использовался механизм синхронного тактирования - это был асинхронный процессор - так что измерения производительности были непростыми, но в качестве примера:

Extracode

Одной из особенностей Атласа был «Extracode», метод, позволяющий реализовать сложные инструкции в программном обеспечении. Специальное оборудование ускоряет вход и выход из подпрограммы экстракода и доступ к операнду; Кроме того, код подпрограмм экстракода хранился в ПЗУ, к которому можно было получить доступ быстрее, чем к хранилищу ядра.

Самая верхняя десятка биты 48-битной машинной инструкции Atlas были код операции. Если старший бит был установлен в ноль, это была обычная машинная инструкция, выполняемая непосредственно оборудованием. Если самый верхний бит был установлен в единицу, это был Extracode и был реализован как особый вид подпрограмма перейти к месту в фиксированном магазине (ПЗУ ), это адрес определяется другими девятью битами. Было реализовано около 250 экстракодов из 512 возможных.

Экстракоды назывались программное прерывание или же ловушка сегодня. Их использовали для обозначения математических процедуры что было бы слишком неэффективно для реализации в аппаратное обеспечение, Например синус, логарифм, и квадратный корень. Но около половины кодов были обозначены как функции супервизора, которые вызывали Операционная система процедуры. Типичными примерами могут быть «Печатать указанный символ в указанном потоке» или «Прочитать блок из 512 слов с логической ленты N». Экстракоды были единственным средством, с помощью которого программа мог общаться с супервайзером. Другие британские машины той эпохи, такие как Ферранти Орион, имели аналогичные механизмы для вызова служб своих операционных систем.

Программного обеспечения

Атлас был пионером многих концепций программного обеспечения, которые все еще используются сегодня, включая Атлас Супервайзер, «считается многими первой узнаваемой современной операционной системой».[18]

Один из первых языки высокого уровня доступный в Атласе был назван Атлас Автокод, который был современником Algol 60 и создан специально для решения Тони Брукер воспринимается как некоторые дефекты в Алголе 60. Однако Атлас поддерживал Алгол 60, а также Фортран и КОБОЛ и ABL (базовый язык Атласа, язык символьного ввода, близкий к машинному языку). Будучи университетским компьютером, он пользовался покровительством большого числа студентов, имевших доступ к защищенным Машинный код среда разработки.

Некоторые компиляторы были написаны с использованием Компилятор компилятор, считается первым в своем роде.

В нем также был язык программирования SPG = System Program Generator. Во время выполнения программа SPG может компилировать для себя больше программ. Он мог определять и использовать макросы. Его переменные были заключены в <угловые скобки>, и у него был анализатор текста, придававший тексту программы SPG сходство с Форма Бэкуса – Наура.

Аппаратная / программная интеграция

С самого начала Atlas задумывался как суперкомпьютер, включающий комплексную операционную систему. Аппаратное обеспечение включало определенные функции, которые облегчили работу операционной системы. Например, подпрограммы экстракода и подпрограммы обработки прерываний имели выделенное хранилище, регистры и счетчики программ; а переключатель контекста поэтому переход из пользовательского режима в режим экстракода или исполнительный режим или из режима экстракода в исполнительный режим происходил очень быстро.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ховарт получил докторскую степень. по физике в 22 года.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Лавингтон 1975, п. 34
  2. ^ Лавингтон 1998, стр. 44–45
  3. ^ «КОМПЬЮТЕРЫ И ЦЕНТРЫ, ЗА РУБЕЖОМ: 2. Ferranti Ltd., Atlas 2 Computer, London Wl, England». Информационный бюллетень по цифровым компьютерам. 16 (1): 13–15. 1964.
  4. ^ Лавингтон 1998, п. 43
  5. ^ Лавингтон 1998, п. 44
  6. ^ Лавингтон 1975 С. 30-31.
  7. ^ Лавингтон 1975, п. 30.
  8. ^ Лавингтон 1975, п. 31.
  9. ^ Атлас, Университет Манчестера, архив из оригинал 28 июля 2012 г., получено 21 сентября 2010
  10. ^ а б c Лавингтон 1975, п. 32.
  11. ^ Лавингтон 1975, п. 33.
  12. ^ а б Лавингтон 1975, п. 34.
  13. ^ а б c Лавингтон 1975, п. 35.
  14. ^ Лавингтон 1975, п. 36.
  15. ^ Лавингтон 1975, п. 37.
  16. ^ а б c d Лавингтон 1975, п. 38.
  17. ^ Лавингтон 1975, п. 39.
  18. ^ Лавингтон 1980, стр. 50–52

Библиография

дальнейшее чтение

  • Параллельное сложение в цифровых компьютерах: новая схема быстрого переноса, T. Kilburn, D.B.G. Эдвардс, Д. Аспиналл, Proc. IEE Часть B, сентябрь 1959 г.
  • Центральный блок управления ЭВМ "Атлас"Самнер Ф. Х., Хейли Г., Чен Э. К. Я. Обработка информации, 1962 г., Proc. Конгресс ИФИП '62
  • Одноуровневая система хранения, Т. Килберн, Д. Б. Г. Эдвардс, М. Дж. Ланиган, Ф. Х. Самнер, IRE Trans. Электронные компьютеры, апрель 1962 г. Доступ 2011-10-13
  • Килбурн, Т. (1 марта 1961 г.). «Операционная система Атласа Манчестерского университета, часть I: внутренняя организация». Компьютерный журнал. 4 (3): 222–225. Дои:10.1093 / comjnl / 4.3.222. ISSN  0010-4620.
  • Ховарт, Д. Дж. (1 марта 1961 г.). «Операционная система Атласа Манчестерского университета, часть II: описание пользователей». Компьютерный журнал. 4 (3): 226–229. Дои:10.1093 / comjnl / 4.3.226. ISSN  0010-4620.
  • Супервайзер Атласа, Т. Килберн, Р. Б. Пэйн, Д.Дж. Ховарт, перепечатано с Компьютеры - ключ к общему управлению системами, Macmillan 1962 г.
  • Система расписания Атлас, Д. Дж. Ховарт, П. Д. Джонс, М. Т. Уайлд, Comp. J. Октябрь 1962 г.
  • Первые компьютеры: история и архитектура, отредактированный Раулем Рохасом и Ульфом Хашагеном, 2000, MIT Press, ISBN  0-262-18197-5
  • История вычислительной техники, М. Р. Уильямс, издательство IEEE Computer Society Press, 1997 г., ISBN  0-8186-7739-2

внешняя ссылка