Серия GE-600 представляла собой семейство 36-разрядных мейнфреймов , созданных в 1960-х годах компанией General Electric (GE). Когда GE покинула бизнес по производству мэйнфреймов, линия была продана компании Honeywell , которая производила аналогичные системы в 1990-х годах, когда подразделение перешло в Groupe Bull , а затем в NEC .
Эта система, пожалуй, наиболее известна как аппаратное обеспечение, используемое Дартмутской системой разделения времени (DTSS) и операционной системой Multics . Multics поддерживался за счет дополнений виртуальной памяти , сделанных в GE 645 .
ЦП серии 600 работает с 36-битными словами, [1] : II-17 , а адреса составляют 18 бит. Регистр аккумулятора (AQ) — это 72-битный регистр, к которому также можно обращаться 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 запятой ( мантисса находится в AQ). [1] : II-5 Имеется восемь восемнадцатибитных индексных регистров от X0 до X7. [1] : II-5
18-битный регистр базового адреса (BAR) содержит базовый адрес и количество блоков по 1024 слова, назначенных программе. [1] : II-7 Система также включает в себя 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
Инструкции для машин серии 600 состоят из одного слова. 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 +------------------+---------+-+-+-+------+ | Ю | ОП |0|Я|0| Тег | +------------------+---------+-+-+-+------+
Инструкции «Повторить», «Повторить дважды» и «Повторить ссылку» имеют другой формат. [1] : II-23
Серия 600 имеет тщательно продуманный набор режимов адресации, во многих из которых используются косвенные слова , некоторые из которых имеют автоматическое приращение или автоуменьшение. Поддерживается несколько уровней косвенной адресации. Косвенные адреса имеют тот же формат, что и инструкции, и модификация адреса, указанная в поле 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, которую необходимо выполнить по адресу инструкции: [1] : II-25
Для типов модификации R, RI и IR указатель тега содержит регистр, используемый для индексации (X0-X7,AU,AL,QU,QL,IC). Другие значения TD указывают, что Y следует использовать в качестве непосредственного операнда. Прямая адресация — это особый случай, когда Y используется в качестве адреса операнда без изменений. [1] : II-26
Для типа модификации IT косвенное слово содержит 18-битный адрес, 12-битный счетчик и 6-битный тег. Указатель тега указывает операцию, которую необходимо выполнить, некоторые из которых увеличивают адрес и уменьшают счет косвенного слова или уменьшают адрес и увеличивают счет косвенного слова. Операции « Символ из косвенного» и «Символ последовательности» можно использовать для адресации 6-битных и 9-битных байтов ; это поддерживает извлечение определенных байтов и увеличение указателя байта, но не поддерживает произвольный доступ к байтам. [1] : II-26-II-33а [2]
Данные хранились в формате big-endian . Биты нумеровались от 0 (наиболее значимые) до 35 или 71 (наименее значащие). [3]
Серия 600 также включала в себя 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 позволило основному процессору перейти 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 начиная с 1962 года. Первоначально GECOS была системой пакетной обработки , но позже к ней были добавлены многие функции, наблюдаемые в более современных системах, включая многозадачность и многопользовательскую поддержку.
Между 1963 и 1964 годами GE работала с Дартмутским колледжем над их проектом Dartmouth BASIC , который также привел к разработке новой системы разделения времени для ее поддержки на GE-235 . Это имело большой успех и привело к предложению в конце 1967 года улучшенной версии системы, работающей на 635. Первая версия, известная в Дартмуте как «Фаза I», а в GE как «Марк II», оригинальная для GE- 235, ставший «Марком I», имел такой же успех. «Фаза II» в Дартмуте была выпущена как Дартмутская система разделения времени (DTSS), а GE доработала Mark II до улучшенного Mark III.
Коллекция корпоративных историй Музея компьютерной истории описывает историю Mark I компании GE 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 основывались на Дартмутской системе, системы быстро разошлись. Mark II/III включал в себя множество функций, обычно связанных с системами онлайн-обработки транзакций, такие как журналирование и детальная блокировка файлов . В начале-середине 1970-х годов Mark III принял высоконадежную кластерную технологию, в которой до восьми процессорных систем (каждая со своей собственной копией операционной системы) имели доступ к нескольким файловым системам.
Операционная система Multics была начата в 1964 году как новая усовершенствованная операционная система для серии 600, хотя она не была готова к производству до 1969 года. GE была поставщиком оборудования для проекта и одним из партнеров по разработке (остальными были Массачусетский технологический институт и Лаборатории Белла ). GE рассматривала этот проект как возможность четко отделить себя от других поставщиков, предложив эту передовую операционную систему, которая лучше всего будет работать только на их машинах. Чтобы Multics работал по-настоящему эффективно, требовался ряд дополнительных функций ЦП, и к Джону Кулеру из Массачусетского технологического института присоединился Эдвард Глейзер, 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.
Линия компьютеров GE-600 была разработана командой под руководством Джона Кулера на основе работы, которую они проделали для военного проекта MISTRAM в 1959 году. MISTRAM представлял собой систему радиолокационного слежения, которая использовалась в ряде проектов, включая проект «Аполлон» . ВВС потребовали установить компьютер для сбора данных на станции слежения ниже мыса Канаверал . Данные в конечном итоге будут переданы 36-битной машине IBM 7094 в Кейптауне, поэтому компьютер, вероятно, тоже должен быть 36-битным. Для этой задачи компания GE построила машину под названием M236 , и в результате требований 36-битной системы она стала во многом напоминать 7094.
Первоначально GE не собиралась выходить на рынок коммерческих компьютеров со своей собственной машиной. Однако к началу 1960-х годов GE была крупнейшим пользователем мейнфреймов IBM [5] , и производство собственных машин казалось отличным способом снизить затраты их вычислительного отдела. По одной из оценок, стоимость разработки будет оплачена в течение одного года без уплаты арендной платы IBM. Многие оставались скептически настроенными, но после года внутренних разногласий проект коммерциализации M236 в конце концов получил добро в феврале 1963 года.
Машина изначально предлагалась как основная GE-635 , так и более медленные, но совместимые GE-625 и GE-615 . Хотя большинство из них были однопроцессорными системами, 635 можно было сконфигурировать с четырьмя процессорами и до четырех контроллеров ввода-вывода (IOC), каждый с до 16 каналами общего периферийного интерфейса. 635, вероятно, был первым примером системы SMP общего назначения , хотя программное обеспечение GECOS/GCOS рассматривало процессоры как главные и до трех подчиненных.
В августе 1964 года IBM считала серию GE 600 «серьезной конкуренцией 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] В 1965 году было отправлено несколько GE 635, в том числе два в компанию Martin Marietta в ноябре. [8]
Линия 600 состояла из шести моделей: 605, 615, 625, 635, 645 и 655. GE предложила блок для подключения к 635 под названием 9SA, который позволял 635 запускать программы 7094.
Модель 615 представляла собой модель 635 с отключенным перекрытием модулей управления (CU) и операционных блоков (OU) и 36-битным каналом памяти. Модель 625 представляла собой модель 635 с отключенным перекрытием блоков управления и операций и 72-битным каналом памяти. У 635 был 72-битный канал памяти и включено перекрытие CU/OU. Разница между этими моделями составляла менее 10 проводов на объединительной плате. При необходимости выездная служба обслуживания может переоборудовать 615 в 635 или 625 или наоборот за пару часов; за исключением этих нескольких проводов, модели 615, 625 и 635 были идентичны. Модель 605 использовалась в некоторых приложениях реального времени и в военных целях и, по сути, представляла собой модель 615 без аппаратного обеспечения с плавающей запятой. Программы, написанные для 605-го процессора, будут работать без каких-либо изменений на любом другом 600-строчном процессоре. 645 представлял собой модифицированный процессор 635, который обеспечивал аппаратную поддержку операционной системы Multics , разработанной в Массачусетском технологическом институте .
605/615/625/635 и 645 были, по сути, компьютерами второго поколения с дискретной транзисторной ТТЛ-логикой и несколькими интегральными схемами . Память состояла из ферритового сердечника длительностью две микросекунды , который можно было чередовать. GE купила основную память у Fabri-Tek, Ampex и Lockheed . Память Lockheed оказалась самой надежной. [ нужна цитата ]
Продолжающиеся проблемы с надежностью систем магнитной ленты , используемых в системе, омрачили весь проект. В 1966 году GE заморозила многие заказы, а другие были полностью отменены. К 1967 году эти проблемы были устранены, и машины были перезапущены вместе с обновленной версией операционной системы GECOS .
Последующий проект по созданию 635 следующего поколения начался в 1967 году. В новом GE-655 отдельные транзисторы более ранних моделей были заменены интегральными схемами , что удвоило производительность машины, а также значительно снизило затраты на сборку. Однако в 1969 году машина все еще находилась в разработке и была анонсирована, но, вероятно, так и не поступила под этим названием.
К тому времени проект Multics наконец создал операционную систему, пригодную для использования конечными пользователями. Помимо MIT, Bell Labs и GE, системы GE-645 под управлением Multics были установлены в Центре разработки ВВС США в Риме , Honeywell Billerica и Machines Bull в Париже. Эти последние две системы использовались в качестве «фабрики программного обеспечения» в рамках проекта Honeywell/Bull по разработке 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 расширенный набор команд, также известный как EIS и десятичная единица или DU. Машины с EIS были «четными» сериями: 6040, 6060, 6080 и позже 6025. Было продано несколько сотен таких процессоров. Изначально память представляла собой ферритовый сердечник 600 нс производства Lockheed. Более поздние версии использовали MOS-память 750 нс. Они могут сосуществовать внутри системы, но не внутри контроллера памяти.
Версия 6080 с различными изменениями, связанными с Multics, аналогичными 645, была выпущена как 6180 . Было поставлено несколько десятков процессоров с архитектурой 6180. Позже члены 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 .