SDS Sigma серии - SDS Sigma series

Передняя панель компьютера SDS Sigma 5 в Музее компьютерной истории

В SDS Sigma серии это серия компьютеры третьего поколения[1][2][3] которые были представлены Системы научных данных США в 1966 году.[4]Первые машины серии - это 16 бит Сигма 2 и 32-битный Sigma 7; Sigma 7 была первой 32-битный компьютер выпущен SDS. В то время единственным конкурентом Sigma 7 был IBM 360.

Приращения размера памяти для всех компьютеров SDS / XDS / Xerox указываются в словах, а не в килобайтах. Например, базовая память Sigma 5 - это 16К 32-битных слов (64Кбайт). Максимальный объем памяти ограничен длиной поля адреса инструкции, равной 17 битам или 128 КБ слов (512 Кбайт). Хотя это тривиальный объем памяти для современных технологий, системы Sigma выполняли свои задачи исключительно хорошо, и лишь немногие из них были развернуты или нуждались в максимальном размере памяти 128 КБ Word.

В Xerox 500 серии компьютеры, представленные начиная с 1973 года, являются совместимыми обновлениями систем Sigma с использованием более новых технологий.

В 1975 году Xerox продала свой компьютерный бизнес компании Honeywell, Inc. которая какое-то время продолжала поддерживать линию Sigma.

XDS Sigma 9 в Музей живых компьютеров, Сиэтл, Вашингтон, США, 2014 г.

Sigma 9 может стать рекордсменом по самому продолжительному сроку службы машины, продаваемой по первоначальной розничной цене. Sigmas 9 все еще находились в эксплуатации в 1993 году. В 2011 году Музей живых компьютеров в Сиэтл, Вашингтон приобрела Sigma 9 в сервисном бюро (Applied Esoterics / George Plue Estate) и ввела его в эксплуатацию.[5] Этот процессор Sigma 9 был на Университет Южного Миссисипи до ноября 1985 г., когда Эндрюсский университет купил его и отвез в Мичиган. В феврале 1990 года Университет Эндрюса через Кита Калкинса продал и передал его компании Applied Esoterics в г. Флагстафф, Аризона. Кейт Калкинс сделал Sigma 9 функциональным для музея в 2012-2013 годах и представил операционную систему CP-V в декабре 2014 года. Различные другие системные компоненты были получены с других сайтов пользователей, таких как Marquette, Samford и Xerox / Dallas.

Модели

Источник: [6]

32-битные системы

МодельДатаПлавающая точкаДесятичныйБайтовая строкаКарта памятиМаксимальный объем памяти (тыс. Слов)
Сигма 71966необязательныйнеобязательныйстандартнеобязательный128
Сигма 51967необязательныйНет данныхНет данныхНет данных128
Сигма 61970необязательныйстандартстандартстандарт128
Сигма 91971стандартстандартстандартстандарт512
Сигма 81972стандартНет данныхНет данныхНет данных128
Сигма 9 модель 2?стандартстандартстандартстандарт256
Сигма 9 модель 31973стандартНет данныхНет данныхстандарт512

16-битные системы

МодельДатаМаксимальный объем памяти (тыс. Слов)
Сигма 2196664
Сигма 3196964

Формат инструкции

Формат инструкций обращения к памяти для 32-разрядных систем Sigma следующий:

   + - + -------------- + -------- + ------ + ---------------- ----------- + | * | Код операции | R | X | Справочный адрес | + - + -------------- + -------- + ------ + ---------------- ----------- + бит 0 1 7 8 1 1 1 1 3 1 2 4 5 1 Бит 0 указывает косвенный адрес. Биты 1-7 содержат код операции (код операции) Биты 8-11 кодируют регистр операнд (0:15) Биты 12-14 кодируют индексный регистр (1: 7). 0 означает отсутствие индексации. Биты 16-31 кодируют адрес слова памяти.

Для Sigma 9, когда включена реальная расширенная адресация, поле адреса ссылки интерпретируется по-разному в зависимости от того, равен ли старший бит 0 или 1:

   + - + -------------- + -------- + ------ + - + -------------- ----------- + | | | | | 0 | Адрес в первых 64К словах | | * | Код операции | R | X + - + ------------------------- + | | | | | 1 | Младшие 16 бит адреса | + - + -------------- + -------- + ------ + - + -------------- ----------- + бит 0 1 7 8 1 1 1 1 1 3 1 2 4 5 6 1

Если старший бит равен 0, младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в первых 64К слов основной памяти; если старший бит равен 1, младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в блоке памяти размером 64 КБ, заданной адресом расширения в битах 42-47 двойного слова состояния программы, при этом адрес расширения объединяется с младшими 16 битами ссылочного адреса для формирования физического адреса.

Функции

ЦПУ

Системы Sigma обеспечивают диапазон производительности, примерно вдвое превышающий диапазон производительности от Sigma 5, самого медленного, до Sigma 9 Model 3, самого быстрого. Например, время умножения с фиксированной запятой для 32-битных значений составляет от 7,2 до 3,8 мкс; Деление на 64-битные числа с плавающей запятой составляет от 30,5 до 17,4 мкс.

Большинство систем Sigma включает два или более блоков из 16 регистров общего назначения. Переключение блоков выполняется одной инструкцией (LPSD), обеспечивающей быстрое переключение контекста, поскольку регистры не нужно сохранять и восстанавливать.

объем памяти

Память в системах Sigma может быть адресована как отдельные байты, полуслова, слова или двойные слова.

Все 32-битные системы Sigma, кроме Sigma 5 и Sigma 8, использовали карта памяти реализовать виртуальная память. Следующее описание относится к Sigma 9, другие модели имеют незначительные отличия.

В эффективный виртуальный адрес слова имеет ширину 17 бит. Виртуальные адреса с 0 по 15 зарезервированы для ссылки на соответствующий регистр общего назначения и не отображаются. В противном случае в режиме виртуальной памяти старшие восемь бит адреса, называемые номер виртуальной страницы, используются в качестве индекса для массива из 256 13-битных регистров карты памяти. Тринадцать битов регистра карты плюс оставшиеся девять бит виртуального адреса образуют адрес, используемый для доступа к реальной памяти.

Защита доступа реализуется с использованием отдельного массива из 256 двухбитных кодов управления доступом, по одному на каждую виртуальную страницу (512 слов), что указывает на комбинацию чтения / записи / выполнения или отсутствие доступа к этой странице.

Самостоятельно массив из 256 2-битных регистры контроля доступа за первые 128к слов настоящий функция памяти как система «замок-и-ключ» в сочетании с двумя битами в двойном слове состояния программы. Система позволяет пометить страницы как «разблокированные» или сделать ключ «главным ключом». В противном случае ключ в PSD должен соответствовать блокировке в регистре доступа, чтобы ссылаться на страницу памяти.

Периферийные устройства

Ввод / вывод осуществляется с помощью устройство управления называется ВГД (Процессор ввода-вывода). IOP обеспечивает 8-битный путь данных в память и из памяти. Системы поддерживают до 8 операций ввода-вывода в секунду, к каждой из которых можно подключить до 32 контроллеров устройств.[7] [8]

ВГД может быть селектор Процессор ввода-вывода (SIOP) или мультиплексор Процессор ввода-вывода (MIOP). SIOP обеспечивает скорость передачи данных до 1,5 мегабайт в секунду (МБ / с), но позволяет одновременно активировать только одно устройство. MIOP, предназначенный для поддержки низкоскоростных периферийных устройств, позволяет в любое время быть активными до 32 устройств, но обеспечивает только совокупную скорость передачи данных 0,3 МБ / с.

Массовая память

РАД с открытой крышкой и извлеченным диском для обслуживания

Основное запоминающее устройство, известное как RAD (произвольный доступ disk), содержит 512 фиксированных головок и большой (около 600 мм / 24 в диаметре) вертикально установленный диск, вращающийся на относительно низких скоростях. Благодаря неподвижной головке доступ осуществляется довольно быстро. Емкость варьируется от 1,6 до 6,0 мегабайт и используется для временного хранения. Для постоянного хранения используются многопластинчатые диски большой емкости.

Запоминающие устройства Sigma
УстройствоТип устройстваЕмкость [МБ]Среднее время поиска [мс]Средняя задержка вращения [мс]Средняя скорость передачи [кБ / с]
3214РАД2.75Нет данных8.5647
7202РАД.7Нет данных17166
7203РАД1.4Нет данных17166
7204РАД2.8Нет данных17166
7232РАД6.0Нет данных17355
3231Картридж диск2,4 съемный3812.5246
3232Картридж диск4.9 съемный3812.5246
3233Картридж диск4.9 исправлено
4.9 съемный		3812.5246
3242Картридж диск5,7 съемный3812.5286
3243Картридж диск5.7 исправлено
5,7 съемный		3812.5286
7251Картридж диск2.3 съемный3812.5225
7252Картридж диск2.3 исправлено
2.3 съемный		3812.5225
3277Съемный диск95308.3787
7271Съемный диск46.83512.5245

Связь

Сигма 7611 Характерно-ориентированные коммуникации подсистема (КОК) поддерживает от одного до семи Блоки линейного интерфейса (LIU). Каждый LIU может иметь от одного до восьми линейных интерфейсов, способных работать в симплекс, полудуплекс, или же полнодуплексный режим. COC был «предназначен для передачи символьных данных с низкой и средней скоростью».[9]

Блок управления системой

В Блок управления системой (SCU) был "микропрограммируемый процессор данных "который может взаимодействовать с ЦП Sigma, и" с периферийными и аналог устройств и многих типов линейных протоколов ".[10] SCU выполняет горизонтальные микрокоманды с длиной слова 32 бита. А кросс-ассемблер работа в системе Sigma может использоваться для создания микропрограмм для SCU.

Карнеги-Меллон Сигма 5

Компьютер Sigma 5, принадлежащий Университет Карнеги Меллон был подарен Музей истории компьютеров в 2002 г. Система состоит из пяти полноразмерных шкафов с монитором, панелью управления и принтером. Возможно, это последняя сохранившаяся Сигма 5, которая все еще действует.[11]

Sigma 5 продавался за 300 000 долларов США с 16 киловорды произвольного доступа магнитная память с дополнительным обновлением памяти до 32 кВт за дополнительные 50 000 долларов. В привод жесткого диска имел вместимость 3 мегабайты.[12]

32-битное программное обеспечение

Операционные системы

В системах Sigma 5 и 8 отсутствует функция карты памяти, Sigma 5 поддерживается с помощью монитора базового управления (BCM) и монитора пакетной обработки (BPM). Sigma 8 может запускать Batch Monitor в реальном времени (RBM), а также BPM / BTM.

В остальных моделях изначально использовался монитор пакетной обработки (BPM), который позже был дополнен функцией разделения времени (BTM); комбинированная система обычно называлась BPM / BTM. В Универсальная система разделения времени (UTS) стал доступен в 1971 году, поддерживая значительно улучшенные возможности разделения времени. Совместимое обновление (или переименование) UTS, Control Program V (CP-V) стало доступным с 1973 года и добавило обработку в реальном времени, удаленную пакетную обработку и обработку транзакций. Специальная ОС реального времени Control Program for Real-Time (CP-R) также была доступна для систем Sigma 9. В Операционная система Xerox (XOS), задуманный как IBM DOS / 360 замена (не путать с ПК DOS последней эпохи), также работает на системах Sigma 6/7/9, но так и не получил реальной популярности.

Сторонние операционные системы

Некоторые сторонние операционные системы были доступны для Sigma Machines. Один был назван GEM (для Generalized Environmental Monitor) и был назван «скорее UNIX-подобным».[13] Второй был назван ЯНУС, из Университет штата Мичиган.[14][15]

Программное обеспечение для приложений

Программное обеспечение Xerox под названием процессоры, доступные для CP-V в 1978 г., включали:[16]

  • Командный язык Terminal Executive Language (TEL)
  • Пакетный аналог TEL интерпретатора команд управления (CCL)
  • Различные процессоры управления системой - резервное копирование / восстановление, учет и т. Д.
  • EASY - редактор линий TTY
  • Расширенный FORTRAN IV
  • Ассемблер макросов метасимвола
  • Ассемблер AP
  • БАЗОВЫЙ
  • ФЛАГ —FORTRAN Load and Go
  • ANS COBOL
  • APL
  • РПГ
  • Язык моделирования (SL-l)†
  • LINK однопроходный загрузчик ссылок
  • LOAD двухходовой оверлейный погрузчик
  • LYNX погрузчик
  • Редактор загрузочного модуля GENMD
  • Отладчик машинного языка DELTA
  • Пакет отладки FORTRAN (FDP)
  • Онлайн-отладчик COBOL
  • EDIT - строковый редактор
  • Peripheral Conversion Language (PCL) - произносится как "pickle" - утилита перемещения / преобразования данных
  • Другие сервисные процессоры, такие как SYSGEN, анализатор дампа ANLZ, обслуживание библиотек
  • Сортировать / объединить
  • Управление базой данных СЭД†
  • Дискретный симулятор общего назначения GPDS†
  • Анализ цепи CIRC,†
  • MANAGE - обобщенная система управления файлами.†

†Программный продукт, платно

16-битное программное обеспечение

Операционные системы

Базовый контрольный монитор (BCM) для Sigma 2 и 3 обеспечивал «полную возможность работы в реальном времени с некоторыми условиями для пакетной обработки в фоновом режиме».[17] Sigma 3 также может запускать RBM.

Клоны

После того, как Honeywell прекратила производство оборудования Sigma - Xerox продала большую часть прав компании Honeywell в июле 1975 года - несколько компаний выпустили или анонсировали системы клонирования. Telefile T-85, представленный в 1979 году, был заменой 32-битных сигм, совместимой с предыдущими версиями. Ilene Industries Data Systems анонсировала MOD 9000, клон Sigma 9 с несовместимой архитектурой ввода-вывода. Компания Realtime Computer Equipment, Inc. разработала RCE-9, заменяемую снизу вверх совместимую замену, которая также может использовать периферийные устройства IBM.[4] Modutest Mod 9 был переработан и построен Джином Цейтлером (президентом), Лотаром Мюллером (старший вице-президент) и Эдом Драпеллом, полностью совместим с аппаратным и программным обеспечением Sigma 9. Он был изготовлен и продан компании Telefile, штат Юта Power and Light, Миннесота Пауэр, Тайвань Пауэр и Библиотечный центр колледжа Огайо (OCLC ).[18][19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Нельсон, Ричард Р .; Политика, Центр науки и технологий Высшей школы бизнеса Нью-Йоркского университета (1982 год). Государство и технический прогресс: межотраслевой анализ. Pergamon Press. п. 208. ISBN  9780080288376. В 1965-67 компания SDS представила серию Sigma третьего поколения (...).
  2. ^ Крикс, Гвидо Арман Мари Жюль (1988). Исторические свидетельства эволюции механизмов вертикального обмена: примеры из индустрии компьютерных систем. UCLA. С. 167, 416.
  3. ^ «ИС ЦИФРОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ МОДУЛИ. Серия T. Описание и технические характеристики» (PDF). www.bitsavers.org (Редакция 5-го изд.). Сентябрь 1969. ПОДХОД SDS К МОДУЛЯМ, стр. -1 (3). Получено 2019-03-19.
  4. ^ а б «Компьютеры, которые не умрут - SDS Sigma 7».
  5. ^ «Экспонаты компьютерного зала». Музей Живого Компьютера. Получено 4 сентября, 2014.
  6. ^ "sigmaCPUs.txt на bitsavers.org". Получено 2011-10-22.
  7. ^ Системы научных данных (1966). Процессоры ввода-вывода серии Sigma (PDF). Беверли-Хиллз, Калифорния: Системы научных данных.
  8. ^ Мендельсон, Майрон Дж .; Англия, А. У. (7–10 ноября 1966 г.). "SDS Sigma 7: компьютер с разделением времени в реальном времени" (PDF). Материалы конференции AFIPS, том 29. Сан - Франциско, Калифорния: Американская федерация обществ обработки информации. Получено 2011-03-26.
  9. ^ Xerox Data Systems (1969). Персонажно-ориентированное оборудование связи Модель 7611 (PDF). п. 143.
  10. ^ Xerox Data Systems (1973). Справочное руководство по блоку управления системой (SCU) (предварительное) (PDF). п. 147.
  11. ^ «Сигма-5 Карнеги-Меллона уходит в отставку после 30 лет службы». Университет Карнеги Меллон. Июнь 2002 г.. Получено 2007-08-15.
  12. ^ Спайс, Байрон (1 октября 2001 г.). «Прощаемся с Sigma 5». Pittsburgh Post-Gazette. Получено 2007-08-15.
  13. ^ Киркпатрик, Джим. "Эра Сигмы". Получено 29 августа, 2013.
  14. ^ Кейт Г. Калкинс (июнь 1984 г.). "Компьютер, который не умрет: SDS SIGMA 7". Получено 29 августа 2013.
  15. ^ Kopf, J. O .; Плаугер, П. Дж. (1968). «ЯНУС: гибкий подход к разделению времени в реальном времени». Proceeding AFIPS '68 (Fall, Part II) Proceedings of the 9–11 декабря 1968, Fall Joint Computer Conference, Part II: 1033–1042. Дои:10.1145/1476706.1476722. S2CID  15577630.
  16. ^ Honeywell Information Systems Inc. (1978). Xerox Control Program-Five (CP-V) Xerox 560 и Sigma 5/6/7/9 Computers System Management Справочное руководство (PDF).
  17. ^ Системы научных данных (1969). Справочное руководство SDS Sigma 2/3 Basic Control Monitor (PDF). Эль-Сегундо, Калифорния: Системы научных данных / компания Xerox.
  18. ^ Президент Modutest Systems, Джин Цайтлер
  19. ^ Шор, Рита (16 июня 1980 г.). «ЦП Modutest эмулирует Xerox Sigma 9». Computerworld. Получено 20 августа, 2012.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

  • Запросить счет в Living Computers: Museum + Labs, портале в Пол Аллен коллекция компьютеров с разделением времени и интерактивных компьютеров, включая Xerox Sigma 9 с CP-V.