SDS 9 серии - SDS 9 Series

SDS 930 в Swissair, 1966

В SDS 9 серии компьютеры - это обратная совместимость линейка транзисторных компьютеров производства Системы научных данных в 1960-1970-е гг. Эта строка включает SDS 910, SDS 920, SDS 925, SDS 930, SDS 940, а SDS 945. В SDS 9300 является расширением архитектуры 9xx. 1965 год SDS 92 несовместимая 12-битная система, построенная с использованием монолитные интегральные схемы.

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

9 серия была заменена на SDS Sigma серии.

Общее описание

Все системы 24 бит одноадресные машины. Доступные для программиста регистры: A (аккумулятор), B (расширение), X (индекс) и P (счетчик программы - 14 бит), а также индикатор переполнения. 9300 имеет три индексных регистра с X1 по X3, которые можно использовать как базовые регистры чтобы разрешить доступ к памяти более 16К слов. Регистры W и Y используются для ввода / вывода.

Максимальное адресное пространство - 214 или 16 384 слова (16 кВт - 64 тыс. 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

Данные с фиксированной точкой - 24 бита, два дополнения, прямой порядок байтов.

Плавающая точка реализуется программно с использованием «программируемых операторов», за исключением SDS 9300, который имеет аппаратную поддержку операций с плавающей запятой. 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 показатель степени, и дробь хранятся в формате с прямым порядком байтов и дополнением до двух. Предполагается, что двоичная точка находится непосредственно слева от старшего разряда дроби. Значение числа F * 2E, куда F это дробь и E - показатель степени.

Форматы с плавающей запятой:

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

Генерация адресов

Для генерации адреса индексация, если указано, выполняется перед косвенное обращение. Слово по эффективному косвенному адресу 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

В запрограммированный оператор Функция позволяет полю кода инструкции указывать вызов вектора адресов подпрограмм. Шестибитный код инструкции позволяет запрограммировать до 64 операторов (восьмеричные от 00 до 77). Если п установлен бит, код инструкции xx рассматривается как вызов ячейки 1xx (восьмеричный). Расположение инструкции POP сохраняется в нулевом месте. Нулевой бит нулевой позиции устанавливается равным текущему значению индикатора переполнения, и индикатор сбрасывается. Бит 9 нулевого местоположения устанавливается в '1'b, чтобы указать косвенный адрес, что позволяет программной программе оператора косвенно обращаться к данным, указанным в адресе инструкции POP.

SDS 910

Основная память на 910 от 2048 до 16384 слов магнитная память со временем цикла 8 мкс. Команда сложения с фиксированной точкой занимает 16 мкс, умножение с фиксированной точкой - 248 мкс. Два оборудования прерывает являются стандартными и до 896 дополнительных опций.

Формат команд для систем 910 и 920 следующий:

    + - + - + - + ------ + - + -------------- + | 0 | X | P | Код операции | I | Адрес | + - + - + - + ------ + - + -------------- + 1 2bit 0 1 2 3 8 9 0 3 Биты 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 является запрограммированным оператором (POP). Биты 3-8 - это код команды или запрограммированный -operator id Бит 9 '1'b указывает, что адрес операнда должен быть косвенным (индексирование предшествует косвенному), потенциально рекурсивно. Бит 10-23 Содержит адрес операнда.

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

SDS 920

Основная память 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

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 000008–177778 (первые 8192 слова памяти) всегда не изменяются. Если восьмеричная цифра старшего разряда адреса в инструкции равна двум, то 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 EM2 устанавливается на 2, а 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, в качестве флага, указывающего, 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 предшествующими 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 3 Биты 10 и 11 определяют отсутствие расширенного memory (EM = '00'b - ссылается на первые 8K слов памяти) или добавьте содержимое EM2 (EM =' 10'b) или EM3 (EM = '11'b), чтобы сформировать эффективный адрес.

SDS 940

Основная статья: SDS 940

В 940 добавлены режимы работы для поддержки нескольких пользователей. Переименован режим работы предыдущих моделей. нормальный режим. Новый режим монитора ограничивает доступ к вводу / выводу и некоторым привилегированным инструкциям. А пользовательский режим используется для запуска прикладных программ пользователей.

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

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

Формат инструкции пользовательского режима SDS 940: + - + - + - + ------ + - + --- + --------- + | U | X | P | Opcode | I | Blk | Адрес | + - + - + - + ------ + - + --- + --------- + бит 0 1 2 3 3 9 1 1 2 0 3 3 Бит 0 игнорируется в пользовательском режиме, если только битовая позиция 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 задают регистр карты памяти, а биты 13–23 «определяют положение в блоке виртуальной памяти». Содержимое регистра карты памяти добавляется к битам 13–23 команд перед формированием эффективного адреса.

Карта памяти

940 обращается к памяти через карту памяти.[примечание 1] предоставлять виртуальная память. Форматы карт немного различаются между карта памяти пользователя и карта памяти монитора.

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

Карта памяти для режима монитора аналогична. Нет п биты; то р0-Р5 эквиваленты, называемые M0–M5, содержат доступные только для чтения значения 0–5, обеспечивая прямой доступ к физическим адресам 0–8K-1 (00000–177778). Для адресов в диапазоне 8K – 12K-1 (20000–277778) регистр расширения памяти EM2 используется для формирования физического адреса в обычном режиме. Для адресов 12К – 16К-1 (30000–377778) содержимое регистров карты памяти M6 и M7 используются 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

В пользовательском режиме запрограммированные операторы работают так же, как и в обычном режиме, получая доступ к виртуальным местоположениям пользователя 100-1778. 940 также включает в себя средство для выполнения Системные программируемые операторы (SYSPOPS), используется для вызова службы мониторинга. Когда SYSPOP встречается в пользовательском режиме (биты команд 0 и 2 равны '1'b), компьютер сначала переходит в режим мониторинга, а затем обращается к вектору команд в монитора (физический) 100-1778.

SDS 945

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

МАГПАК

В МАГПАК Подсистема ленточного накопителя 9446 и соответствующий ленточный картридж 9401[7] был разработан SDS для серии SDS 900 и анонсирован в мае 1964 г.[8] Каждый ленточный накопитель состоит из двух независимо управляемых магнитных лентопротяжных устройств, установленных на стандартной панели размером 10½ дюйма на 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 около 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.

Программного обеспечения

Основной операционной системой для этой линейки, за исключением 940 и 945, является МОНАРХ Операционная система. МОНАРХ - однозадачный партия Операционная система. Первоначально проживал на магнитная лента, более поздние версии могут размещаться на каждой дорожке магнитный диск называется РАД (Данные быстрого доступа) Файл. МОНАРХ не является исполнительная система, поскольку прикладные программы во время работы контролируют все ресурсы компьютера. Вместо этого это монитор, обеспечивая переход от одной работы к другой и поддерживающие 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 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
  • В Мета-символ ассемблер
  • FORTRAN II компилятор

К 1969 г. АЛГОЛ 60 компилятор был доступен.[11]

Примечания

  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.

Рекомендации

  1. ^ а б Калкинс, Кит. "КОМПЬЮТЕР, который не умрет: SDS SIGMA 7". Получено 7 ноя, 2015.
  2. ^ Американское ядерное общество (1965). "<нет>". Ядерные новости (том 8). Получено 10 ноя, 2015.
  3. ^ а б «Восемь лет назад: 29 мая 1968 года». Computerworld. 31 мая 1976 г.. Получено 10 ноя, 2015.
  4. ^ Вейк, Мартин Х. (январь 1964 г.). «SDS 910». ed-thelen.org. Четвертый обзор отечественных электронных цифровых вычислительных систем.
  5. ^ Вейк, Мартин Х. (январь 1964 г.). «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). Получено 12 ноя, 2015.
  7. ^ а б c "Техническое руководство - МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ЛЕНТЫ MAGPAK, МОДЕЛИ 9446/9448" (PDF). Битсаверы. SDS. Октябрь 1965 г.. Получено 17 марта, 2019.
  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. ^ Системы научных данных (ноябрь 1964 г.). Справочное руководство SDS Monarch Компьютеры серии 900 (PDF). Получено 27 декабря, 2015.
  11. ^ Системы научных данных (декабрь 1969 г.). Справочное руководство MONARCH для компьютеров серии 900/9300 (PDF). Получено 30 декабря, 2015.

внешняя ссылка