stringtranslate.com

Серия SDS Sigma

Передняя панель компьютера SDS Sigma 5 в Музее истории компьютеров

Серия SDS Sigma — это серия компьютеров третьего поколения [1] [2] [3] , представленных компанией Scientific Data Systems в США в 1966 году. [4] Первыми машинами в серии были 16-битная Sigma 2 и 32-битная Sigma 7; Sigma 7 был первым 32-битным компьютером, выпущенным SDS. В то время единственным конкурентом Sigma 7 был IBM 360 .

Размеры памяти для всех компьютеров SDS/XDS/Xerox приращения указаны в килословах, а не в килобайтах. Например, базовая память Sigma 5 составляет 16К 32-битных слов (64К байт). Максимальный объем памяти ограничен длиной поля адреса инструкции в 17 бит или 128К слов (512К байт). Хотя это незначительный объем памяти в современных технологиях, системы Sigma выполняли свои задачи исключительно хорошо, и лишь немногие из них были развернуты с максимальным размером памяти в 128К слов или нуждались в нем.

Компьютер CII 10070 представлял собой переименованную модель Sigma 7 и послужил основой для модернизированных, но все еще совместимых компьютеров Iris 50 и Iris 80. Компьютеры серии Xerox 500 , представленные с 1973 года, также были совместимыми обновлениями систем Sigma, использующими более новые технологии.

В 1975 году Xerox продала свой компьютерный бизнес компании Honeywell, Inc., которая некоторое время продолжала поддерживать линейку Sigma.

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

Sigma 9 может удерживать рекорд по самому долгому сроку службы машины, продаваемой по цене, близкой к первоначальной розничной цене [ требуется ссылка ] . Компьютеры Sigma 9 все еще находились в эксплуатации в 1993 году. В 2011 году Музей живых компьютеров в Сиэтле , штат Вашингтон, приобрел Sigma 9 у сервисного бюро (Applied Esoterics/George Plue Estate) и ввел его в эксплуатацию. [5] Этот процессор Sigma 9 находился в Университете Южного Миссисипи до ноября 1985 года, когда Университет Эндрюса купил его и перевез в Мичиган. В феврале 1990 года Университет Эндрюса через Кейта Калкинса продал и доставил его в Applied Esoterics во Флагстаффе, штат Аризона . Кит Калкинс сделал Sigma 9 функциональной для музея в 2012/13 году и запустил операционную систему CP-V в декабре 2014 года. Различные другие компоненты системы были получены с других сайтов пользователей, таких как Marquette, Samford и Xerox/Dallas.

Модели

Источник: [6]

32-битные системы

16-битные системы

Формат инструкции

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

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

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

 +-+--------------+--------+------+-+-------------- -----------+ | | | | |0| Адрес в первых 64К слов| |*| Код операции | R | X +-+-------------------------+ | | | | |1| Нижние 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, то младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в первых 64 К слов основной памяти; если старший бит равен 1, то младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в блоке памяти размером 64 К слов, указанной 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

Процессор

Системы Sigma обеспечивали диапазон производительности, примерно вдвое превышающий производительность самой медленной Sigma 5 до самой быстрой Sigma 9 Model 3. Например, время умножения 32-битных чисел с фиксированной точкой составляло от 7,2 до 3,8 мкс; время деления 64-битных чисел с плавающей точкой составляло от 30,5 до 17,4 мкс.

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

Память

К памяти в системах Sigma можно обращаться как к отдельным байтам, полусловам, словам или двойным словам.

Все 32-битные системы Sigma, за исключением Sigma 5 и Sigma 8, использовали карту памяти для реализации виртуальной памяти . Следующее описание применимо к Sigma 9, другие модели имеют незначительные отличия.

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

Защита доступа реализована с помощью отдельного массива из 256 двухбитных кодов контроля доступа, по одному на каждую виртуальную страницу (512 слов), указывающих комбинацию чтения/записи/выполнения или отсутствия доступа к этой странице.

Независимо, массив из 256 2-битных регистров управления доступом для первых 128 тыс. слов реальной памяти функционирует как система "замок и ключ" в сочетании с двумя битами в двойном слове статуса программы. Система позволяет маркировать страницы как "разблокированные" или ключ как "главный ключ". В противном случае ключ в PSD должен был бы соответствовать замку в регистре доступа для ссылки на страницу памяти.

Периферийные устройства

Ввод/вывод осуществляется с помощью блока управления , называемого IOP (процессор ввода-вывода). IOP обеспечивает 8-битный путь данных к памяти и из памяти. Системы поддерживают до 8 IOP, каждый из которых может подключать до 32 контроллеров устройств. [7] [8]

IOP может быть либо селекторным процессором ввода-вывода (SIOP), либо мультиплексорным процессором ввода-вывода (MIOP). SIOP обеспечивает скорость передачи данных до 1,5 мегабайт в секунду (МБ/с), но позволяет активизировать только одно устройство одновременно. MIOP, предназначенный для поддержки периферийных устройств с низкой скоростью, позволяет активизировать до 32 устройств одновременно, но обеспечивает совокупную скорость передачи данных всего 0,3 МБ/с.

Массовое хранение

RAD с открытой крышкой и вытащенным диском для обслуживания

Основное запоминающее устройство, известное как RAD ( диск с произвольным доступом ), содержит 512 фиксированных головок и большой (приблизительно 600 мм/24 дюйма в диаметре) вертикально установленный диск, вращающийся на относительно низких скоростях. Благодаря фиксированному расположению головок доступ осуществляется довольно быстро. Емкость варьируется от 1,6 до 6,0 мегабайт и используется для временного хранения. Многопластинчатые диски большой емкости используются для постоянного хранения.

Коммуникации

Подсистема символьно-ориентированной связи Sigma 7611 ( COC ) поддерживает от одного до семи линейных интерфейсных блоков (LIU). Каждый LIU может иметь от одного до восьми линейных интерфейсов, способных работать в симплексном , полудуплексном или полнодуплексном режиме. COC был «предназначен для низко- и среднескоростной символьно-ориентированной передачи данных». [9]

Дополнительный процессор ввода-вывода связи или CIOP обрабатывал до 128 линий связи на скоростях от 128 до 9600 бод. Он использовал 1К выделенной памяти мэйнфрейма для управления и состояния линии. [10]

Блок управления системой

Системный блок управления (SCU) был « микропрограммируемым процессором данных», который мог взаимодействовать с ЦП Sigma, а также «с периферийными и аналоговыми устройствами и многими видами линейных протоколов». [11] SCU выполняет горизонтальные микроинструкции с длиной слова 32 бита. Кросс-ассемблер, работающий в системе Sigma, может использоваться для создания микропрограмм для SCU.

Карнеги-Меллон Сигма 5

Компьютер Sigma 5, принадлежащий Университету Карнеги-Меллона, был передан в дар Музею компьютерной истории в 2002 году. Система состоит из пяти полноразмерных шкафов с монитором, панелью управления и принтером. Возможно, это последний сохранившийся Sigma 5, который все еще работает. [12]

Sigma 5 продавалась за 300 000 долларов США с 16 килословами памяти на магнитных сердечниках с произвольным доступом , с возможностью модернизации памяти до 32 кВт за дополнительные 50 000 долларов. Емкость жесткого диска составляла 3 мегабайта . [13]

32-битное программное обеспечение

Операционные системы

Системы Sigma 5 и 8 не имеют функции карты памяти, Sigma 5 поддерживается Basic Control Monitor (BCM) и Batch Processing Monitor (BPM). Sigma 8 может запускать Real-time Batch Monitor (RBM), а также BPM/BTM.

Остальные модели изначально работали на Batch Processing Monitor (BPM), позже дополненном опцией разделения времени (BTM); объединенная система обычно называлась BPM/BTM. Универсальная система разделения времени (UTS) стала доступна в 1971 году, поддерживая значительно улучшенные возможности разделения времени. Совместимое обновление (или переименование) UTS, Control Program V (CP-V) стало доступно с 1973 года и добавило обработку в реальном времени, удаленную пакетную обработку и обработку транзакций. Специальная операционная система реального времени, Control Program for Real-Time (CP-R), также была доступна для систем Sigma 9. Операционная система Xerox (XOS), задуманная как замена IBM DOS/360 (не путать с PC DOS более поздней эпохи), также работает на системах Sigma 6/7/9, но так и не приобрела настоящей популярности.

Операционные системы сторонних производителей

Для машин Sigma были доступны некоторые сторонние операционные системы. Одна из них называлась GEM (Generalized Environmental Monitor) и, как говорили, была «довольно похожей на UNIX». [14] Вторая называлась JANUS , из Мичиганского государственного университета . [15] [16]

Прикладное программное обеспечение

Программное обеспечение Xerox, называемое процессорами , доступное для CP-V в 1978 году, включало: [17]

† Программный продукт, платный

16-битное программное обеспечение

Операционные системы

Базовый контрольный монитор (BCM) для Sigma 2 и 3 обеспечивал «полную возможность работы в реальном времени с некоторыми возможностями пакетной обработки в фоновом режиме». [18] Sigma 3 также могла запускать RBM.

Клоны

После того, как Honeywell прекратила производство оборудования Sigma — Xerox продала большую часть прав Honeywell в июле 1975 года — несколько компаний произвели или анонсировали клонированные системы. Telefile T-85, представленный в 1979 году, был совместимой снизу вверх заменой для 32-битных Sigma. Ilene Industries Data Systems анонсировала MOD 9000, клон Sigma 9 с несовместимой архитектурой ввода-вывода. Realtime Computer Equipment, Inc. разработала RCE-9, совместимую сверху вниз замену, которая также могла использовать периферийные устройства IBM. [4] Modutest Mod 9 был перепроектирован и создан Джином Цайтлером (президент), Лотаром Мюллером (старший вице-президент) и Эдом Драпеллом, он на 100% совместим с оборудованием и программным обеспечением Sigma 9. Он был произведен и продан Telefile, Utah Power and Light, Minnesota Power, Taiwan Power и Ohio College Library Center ( OCLC ). [19] [20] Французская компания CII выпустила клоны Sigma 7: CII 10070 , Iris 50 и Iris 80 .

С 2023 года эмулятор SIMH может эмулировать систему Sigma 5, 6 или 7. [21] Копия CP-V версии F00 доступна для запуска на симуляторе. [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Нельсон, Ричард Р.; Центр научно-технической политики Высшей школы делового администрирования Нью-Йоркского университета (1982). Правительство и технический прогресс: межотраслевой анализ. Pergamon Press. стр. 208. ISBN 9780080288376В 1965-67 годах компания SDS представила серию Sigma третьего поколения (...).
  2. ^ Криккс, Гвидо Арманд Мари Жюль (1988). Исторические свидетельства эволюции механизмов вертикального обмена: примеры из индустрии компьютерных систем. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. С. 167, 416.
  3. ^ "IC DIGITAL LOGIC MODULES. T Series. Description and Specifications" (PDF) (Редакция 5-го изд.). Сентябрь 1969 г. ПОДХОД SDS К МОДУЛЯМ, стр. -1 (3) . Получено 19.03.2019 .
  4. ^ ab «Компьютеры, которые не умрут – SDS Sigma 7».
  5. ^ "Экспонаты компьютерного зала". Живой музей компьютеров . Получено 4 сентября 2014 г.
  6. ^ "sigmaCPUs.txt на bitsavers.org" . Получено 2011-10-22 .
  7. ^ Scientific Data Systems (1966). Процессоры ввода-вывода серии Sigma (PDF) . Беверли-Хиллз, Калифорния: Scientific Data Systems.
  8. ^ Мендельсон, Майрон Дж.; Инглэнд, AW (7–10 ноября 1966 г.). SDS Sigma 7: компьютер с разделением времени в реальном времени. Совместная компьютерная конференция осени 1966 г. Труды конференции AFIPS. Том 29. Сан-Франциско, Калифорния : Американская федерация обществ обработки информации . doi :10.1145/1464291.1464296 . Получено 18.01.2024 .
  9. ^ Xerox Data Systems (1969). Символьно-ориентированное коммуникационное оборудование, модель 7611 (PDF) . стр. 143.
  10. ↑ Day, Paul; Hines, John (1 января 1973 г.). «Argos: операционная система для компьютерной утилиты, поддерживающей интерактивное управление приборами». Обзор операционных систем ACM SIGOPS . 7 (4). Argonne National Laboratoy, Argonne, Illinois: 23–37. doi :10.1145/957195.808046 . Получено 18 января 2024 г.
  11. ^ Xerox Data Systems (1973). Справочное руководство по системному блоку управления (SCU) (предварительное) (PDF) . стр. 147.
  12. ^ "Sigma-5 Carnegie Mellon уходит в отставку после 30 лет службы". Университет Карнеги-Меллона. Июнь 2002 г. Получено 15 августа 2007 г.
  13. ↑ Spice, Byron (1 октября 2001 г.). «Прощание с Sigma 5». Pittsburgh Post-Gazette . Получено 15 августа 2007 г.
  14. ^ Киркпатрик, Джим. "Эра Сигмы" . Получено 29 августа 2013 г.
  15. ↑ Кит Г. Калкинс (июнь 1984 г.). «Компьютер, который не умрет: SDS SIGMA 7» . Получено 29 августа 2013 г.
  16. ^ Копф, Дж. О.; Плогер, П. Дж. (1968). «JANUS: гибкий подход к разделению времени в реальном времени». Труды AFIPS '68 (осень, часть II) Труды 9–11 декабря 1968 г., Осенняя объединенная компьютерная конференция, часть II . Осенняя объединенная компьютерная конференция. стр. 1033–1042. doi : 10.1145/1476706.1476722 . S2CID  15577630.
  17. ^ Honeywell Information Systems Inc. (1978). Xerox Control Program-Five (CP-V) Справочное руководство по управлению компьютерными системами Xerox 560 и Sigma 5/6/7/9 (PDF) .
  18. ^ Scientific Data Systems (1969). Справочное руководство по базовому контрольному монитору SDS Sigma 2/3 (PDF) . Эль-Сегундо, Калифорния: Scientific Data Systems/a Xerox Company.
  19. ^ Президент Modutest Systems Джин Зейтлер
  20. ^ Shoor, Rita (16 июня 1980 г.). "Modutest CPU эмулирует Xerox Sigma 9". Computerworld . Получено 20 августа 2012 г. .
  21. ^ "SIMH v4.0 - 19-01 Current". GitHub . Симулятор Sigma 5, 6 и 7 от Боба Супника.
  22. ^ Ректор, Кен. "sigma-cpv-kit". github . Получено 1 июня 2023 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки