Серия GE-600 — это семейство 36-битных мэйнфреймовых компьютеров , появившихся в 1960-х годах и созданных компанией General Electric (GE). Когда GE вышла из бизнеса мэйнфреймов, линейка была продана Honeywell , которая производила аналогичные системы в 1990-х годах, поскольку подразделение перешло в Groupe Bull , а затем в NEC .
Система, пожалуй, наиболее известна как аппаратное обеспечение, используемое Dartmouth Time Sharing System (DTSS) и операционной системой Multics . Multics поддерживалась дополнениями виртуальной памяти , сделанными в GE 645 .
Процессор серии 600 работает с 36-битными словами, [1] : II-17 и адресами 18 бит. Регистр аккумулятора (AQ) представляет собой 72-битный регистр, к которому также можно получить доступ отдельно как к двум 36-битным регистрам (A и Q) или четырем 18-битным регистрам (AU, AL, QU, QL). [1] : II-5 Восьмибитный регистр экспоненты содержит экспоненту для операций с плавающей точкой ( мантисса находится в AQ). [1] : II-5 Имеется восемь восемнадцатибитных индексных регистров X0 - X7. [1] : II-5
18-битный базовый адресный регистр (BAR) содержит базовый адрес и количество блоков по 1024 слова, назначенных программе. [1] : II-7 Система также включает несколько регистров специального назначения: 18-битный счетчик команд (IC) и 24-битный регистр таймера (TR) с разрешением 15,625 мкс. [1] : II-5-II-7
Машинные инструкции серии 600 имеют длину в одно слово. Адреса операндов указывают либо на операнды, либо на косвенные слова , которые содержат фактический адрес операнда и дополнительную информацию.
Большинство инструкций имеют следующий формат: [1] : II-23
1 1 2 2 2 2 3 3 0 7 8 6 7 8 9 0 5 +------------------+---------+-+-+-+------+ | Y | OP |0|I|0| Тег | +------------------+---------+-+-+-+------+
Инструкции «Повторить», «Повторить дважды» и «Повторить ссылку» имеют разный формат. [1] : II-23
Серия 600 имеет сложный набор режимов адресации, многие из которых используют косвенные слова , некоторые из которых являются автоинкрементными или автодекрементными. Поддерживаются несколько уровней косвенной адресации. Косвенные адреса имеют тот же формат, что и инструкции, и модификация адреса, указанная полем тега косвенного адреса, выполняется на каждом уровне. [1] : II-23
Поле тега инструкции состоит из 2-битного модификатора тега (tm) и 4-битного указателя тега (td). [1] : II-24 Модификатор тега указывает тип модификации, которая должна быть выполнена по адресу инструкции: [1] : II-25
Для типов модификации R, RI и IR указатель тега содержит регистр, который будет использоваться для индексации (X0-X7,AU,AL,QU,QL,IC). Другие значения TD указывают, что Y следует использовать как непосредственный операнд. Прямая адресация — это особый случай, когда Y используется как адрес операнда без модификации. [1] : II-26
Для модификации типа IT косвенное слово содержит 18-битный адрес, 12-битный подсчет и 6-битный тег. Обозначитель тега указывает операцию, которая должна быть выполнена, некоторые из которых увеличивают адрес и уменьшают подсчет косвенного слова или уменьшают адрес и увеличивают подсчет косвенного слова. Операции «Символ из косвенного» и «Символ последовательности» могут использоваться для адресации 6-битных и 9-битных байтов ; это поддерживает извлечение определенных байтов и увеличение указателя байта, но не произвольный доступ к байтам. [1] : II-26-II-33a [2]
Данные хранились в формате big-endian . Биты нумеровались от 0 (самый старший) до 35 или 71 (самый младший). [3]
Серия 600 также включала ряд контроллеров каналов для обработки ввода-вывода . ЦП мог передавать короткие программы, написанные на собственном машинном языке контроллера канала , которые затем обрабатывали данные, перемещали их в память или из памяти и вызывали прерывание по завершении. Это позволяло основному ЦП переходить к другим задачам, ожидая завершения медленного ввода-вывода, что является основной особенностью систем с разделением времени .
Первоначально операционной системой для компьютеров серии 600 была GECOS , разработанная GE в 1962 году. Изначально GECOS была системой пакетной обработки , но позже в нее было добавлено множество функций, которые можно увидеть в более современных системах, включая многозадачность и поддержку нескольких пользователей.
В период с 1963 по 1964 год GE работала с Дартмутским колледжем над проектом Dartmouth BASIC , который также привел к разработке новой системы разделения времени для поддержки ее на GE-235 . Это имело большой успех и привело к предложению в конце 1967 года об улучшенной версии системы, работающей на 635. Первая версия, известная в Дартмуте как «Phase I», а в GE как «Mark II», оригинальная версия на GE-235 стала «Mark I», имела аналогичный успех. «Phase II» в Дартмуте была выпущена как Dartmouth Time Sharing System (DTSS), в то время как GE продолжила развивать Mark II в улучшенную Mark III.
В коллекции корпоративных историй Музея компьютерной истории история Mark I компании GE описывается следующим образом: [4]
Операционная система GE Mark II (позже Mark III) использовалась GE Information Services в качестве основы для своего бизнеса по разделению времени и сетевым вычислениям. Хотя Mark II / Mark III изначально базировалась на системе Dartmouth, системы быстро разошлись. Mark II/III включала в себя множество функций, обычно связанных с системами обработки транзакций в режиме онлайн, такими как журналирование и гранулярная блокировка файлов . В начале-середине 1970-х годов Mark III приняла высоконадежную кластерную технологию, в которой до восьми систем обработки (каждая со своей собственной копией операционной системы) имели доступ к нескольким файловым системам.
Операционная система Multics была начата в 1964 году как усовершенствованная новая операционная система для серии 600, хотя она не была готова к производству до 1969 года. GE поставляла оборудование для проекта и была одним из партнеров по разработке (другими были Массачусетский технологический институт и Bell Labs ). GE увидела в этом проекте возможность четко отделить себя от других поставщиков, предложив эту усовершенствованную ОС, которая будет работать лучше всего только на их машинах. Multics требовала ряда дополнительных функций в ЦП, чтобы быть по-настоящему эффективной, и к Джону Кулеру присоединился Эдвард Глейзер из MIT, чтобы внести необходимые изменения. Результатом стал GE 645 , который включал поддержку виртуальной памяти . Адресация была изменена для использования 18-битного сегмента в дополнение к 18-битному адресу, что значительно увеличило теоретический размер памяти и значительно упростило поддержку виртуальной памяти.
Линейка компьютеров GE-600 была разработана группой под руководством Джона Кулера в рамках работы, которую они проделали для военного проекта MISTRAM в 1959 году. MISTRAM была системой радиолокационного слежения, которая использовалась в ряде проектов, включая проект Apollo . Военно-воздушным силам требовалось установить компьютер для сбора данных на станции слежения за мысом Канаверал . В конечном итоге данные должны были передаваться на 36-битную машину IBM 7094 на мысе, поэтому компьютер, скорее всего, также должен был быть 36-битным. GE построила машину под названием M236 для этой задачи, и в результате 36-битных потребностей она в конечном итоге стала работать во многом как 7094.
Первоначально GE не планировала выходить на рынок коммерческих компьютеров со своей собственной машиной. Однако к началу 1960-х годов GE стала крупнейшим пользователем мэйнфреймов IBM [5] , и производство собственных машин казалось отличным способом снизить расходы на их вычислительный отдел. По одной из оценок, стоимость разработки будет оплачена за один год без арендной платы IBM. Многие оставались скептически настроенными, но после года внутренних препирательств проект по коммерциализации M236 в конечном итоге получил добро в феврале 1963 года.
Первоначально машина предлагалась как основная GE-635 , а также более медленные, но совместимые GE-625 и GE-615 . В то время как большинство из них были однопроцессорными системами, 635 могла быть сконфигурирована с четырьмя ЦП и до четырех контроллеров ввода/вывода (IOC), каждый с до 16 каналами общего периферийного интерфейса. 635, вероятно, был первым примером универсальной SMP- системы, хотя программное обеспечение GECOS/GCOS рассматривало процессоры как главный и до трех подчиненных.
В августе 1964 года IBM посчитала серию GE 600 «серьезным конкурентом в средних и крупных научных областях». [6] В мае 1965 года первый компьютер GE-625 был доставлен на завод GE в Скенектади, чтобы заменить пять других компьютеров различных размеров и марок. [7] Несколько GE 635 были отправлены в течение 1965 года, в том числе два в Martin Marietta в ноябре. [8]
Линейка 600 состояла из шести моделей: 605, 615, 625, 635, 645 и 655. GE предлагала блок для подключения к 635 под названием 9SA, который позволял 635 запускать программы 7094.
615 был 635 с отключенным перекрытием блока управления (CU) и блока операций (OU) и 36-битным путем памяти. 625 был 635 с отключенным перекрытием блока управления и блока операций и 72-битным путем памяти. 635 имел 72-битный путь памяти и включенное перекрытие CU/OU. Разница между этими моделями была менее чем в 10 проводах на объединительной плате. Полевая служба могла преобразовать 615 в 635 или 625 или наоборот за пару часов, если это было необходимо; за исключением этих нескольких проводов, 615, 625 и 635 были идентичны. 605 использовался в некоторых приложениях реального времени/военных приложениях и был по сути 615 без оборудования с плавающей точкой. Программы, закодированные для 605, работали бы без каких-либо изменений на любом другом линейном процессоре 600. Процессор 645 представлял собой модифицированную версию процессора 635, которая обеспечивала аппаратную поддержку операционной системы Multics , разработанной в Массачусетском технологическом институте .
605/615/625/635 и 645 были по сути вторым поколением компьютеров [9] с дискретной транзисторной логикой TTL и несколькими интегральными схемами . Память состояла из двухмикросекундного ферритового сердечника , который мог чередоваться. GE закупала сердечниковую память у Fabri-Tek, Ampex и Lockheed . Память Lockheed, как правило, была самой надежной. [ необходима цитата ]
Продолжающиеся проблемы с надежностью систем магнитной ленты , используемых в системе, омрачали весь проект. В 1966 году GE сняла серию 600 с активного маркетинга, также имели место массовые увольнения в работе Phoenix, проблемы с серией 600 подорвали репутацию GE в компьютерной индустрии [10] и привели к полной отмене ряда заказов, размещенных на нее. К 1967 году эти проблемы были устранены, и машины были повторно запущены вместе с обновленной версией операционной системы GECOS .
Последующий проект по созданию следующего поколения 635 начался в 1967 году. Новый GE-655 заменил отдельные транзисторы из более ранних моделей на интегральные схемы , что удвоило производительность машины, а также значительно снизило затраты на сборку. Однако машина все еще находилась в разработке в 1969 году и была анонсирована, но, вероятно, никогда не поставлялась под этим названием.
К тому времени проект Multics наконец-то создал операционную систему, пригодную для использования конечными пользователями. Помимо MIT, Bell Labs и GE, системы GE-645, работающие под управлением Multics, были установлены в Центре разработки ВВС США в Риме , Honeywell Billerica и Machines Bull в Париже. Последние две системы использовались в качестве «фабрики программного обеспечения» в проекте Honeywell/Bull для разработки компьютера Honeywell Level 64.
В 1970 году GE продала свое компьютерное подразделение компании Honeywell , которая переименовала серию GE-600 в серию Honeywell 6000. Модель 655 была официально выпущена в 1973 году как Honeywell 6070 (с версиями с пониженной производительностью, 6030 и 6050). Для повышения производительности COBOL был добавлен дополнительный набор инструкций Decimal/Business . Это был Extended Instruction Set, также известный как EIS, и Decimal Unit или DU. Машины с EIS были «четными» сериями, 6040, 6060, 6080 и позже 6025. Было продано несколько сотен таких процессоров. Первоначально память представляла собой ферритовый сердечник на 600 нс, произведенный Lockheed. В более поздних версиях использовалась МОП-память на 750 нс. Эти две модели могли сосуществовать в одной системе, но не в контроллере памяти.
Версия 6080 с различными изменениями, связанными с Multics, аналогичными 645, была выпущена как 6180. Было поставлено несколько десятков процессоров с архитектурой 6180. Более поздние представители серии 6000 были выпущены под разными названиями, включая Level 66, Level 68, DPS-8, DPS-88, DPS-90, DPS-9000 компаниями Honeywell, Groupe Bull и NEC .