stringtranslate.com

Серия СДС Сигма

Передняя панель компьютера SDS Sigma 5 в Музее истории компьютеров.

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

Приращение размера памяти для всех компьютеров SDS/XDS/Xerox указывается в килословах, а не в килобайтах. Например, базовая память Sigma 5 составляет 16 КБ 32-битных слов (64 КБ). Максимальный объем памяти ограничен длиной поля адреса инструкции в 17 бит или 128 КБ слов (512 КБ байт). Хотя для сегодняшних технологий это незначительный объем памяти, системы Sigma выполняли свои задачи исключительно хорошо, и лишь немногие из них были развернуты или нуждались в максимальном объеме памяти в 128 КБ слов.

Компьютер CII 10070 представлял собой переименованную под маркой Sigma 7 и послужил основой для модернизированных, но все еще совместимых компьютеров Iris 50 и Iris 80 . Компьютеры серии Xerox 500 , представленные начиная с 1973 года, также представляли собой совместимую модернизацию 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 Музее живых компьютеров , Сиэтл, Вашингтон, США, 2014 г.

Sigma 9 может быть рекордсменом по продолжительности срока службы машины, продаваемой по первоначальной розничной цене . 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 Кита Калкинса продал и передал ее компании Applied Esoterics во Флагстаффе, штат Аризона . Кейт Калкинс сделал Sigma 9 функциональной для музея в 2012/13 году и внедрил операционную систему CP-V в декабре 2014 года. Различные другие компоненты системы были взяты с других пользовательских сайтов, 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 | р | Х | Справочный адрес | +-+--------------+--------+------+---------------- -----------+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 означает отсутствие индексации.Биты 16–31 кодируют адрес слова памяти.

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

 +-+--------------+--------+------+-+-------------- -----------+ | | | | |0| Адрес в первых числах 64 тыс. слов | |*| Код операции | р | Х +-+-------------------------+ | | | | |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 64 КБ словах основной памяти; если старший бит равен 1, младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в блоке памяти из 64 КБ слов, указанному 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 увеличивающийся от Sigma 5, самой медленной, до Sigma 9 Model 3, самой быстрой. Например, время умножения 32-битной фиксированной точки составляло от 7,2 до 3,8 мкс; Деление 64-битного числа с плавающей запятой варьировалось 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 относится 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 номером виртуальной страницы , используются в качестве индекса массива из 256 13-битных регистров карты памяти. Тринадцать бит 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 виртуальную страницу (512 слов), что указывает на комбинацию чтения/записи/выполнения или отсутствия доступа к этой странице.

Независимо, массив из 256 2-битных регистров управления доступом для первых 128 тысяч слов реальной памяти функционирует как система «замка и ключа» в сочетании с двумя битами в двойном слове состояния программы. Система позволяет помечать страницы как «разблокированные», а ключ — как «главный ключ». В противном случае ключ в PSD должен был совпадать с замком в регистре доступа, чтобы ссылаться на страницу памяти.

Периферийные устройства

Ввод/вывод осуществляется с помощью блока управления , называемого IOP (процессор ввода-вывода). IOP обеспечивает 8-битный путь данных в память и из нее. Системы поддерживают до 8 IOP, к каждому из которых можно подключить до 32 контроллеров устройств. [7] [8]

IOP может быть либо процессором селекторного ввода -вывода (SIOP), либо процессором мультиплексора ввода-вывода (MIOP). SIOP обеспечивает скорость передачи данных до 1,5 мегабайт в секунду (MBPS), но позволяет одновременно быть активным только одному устройству. MIOP, предназначенный для поддержки низкоскоростных периферийных устройств, позволяет одновременно активировать до 32 устройств, но обеспечивает совокупную скорость передачи данных только 0,3 МБ/с.

Массовое хранилище

RAD с открытой крышкой и вынутым диском для обслуживания

Основное запоминающее устройство, известное как RAD ( диск произвольного доступа ), содержит 512 фиксированных головок и большой (около 600 мм/24 в диаметре) вертикально установленный диск, вращающийся на относительно низких скоростях. Благодаря фиксированному расположению головки доступ осуществляется довольно быстро. Емкости варьируются от 1,6 до 6,0 мегабайт и используются для временного хранения. Для постоянного хранения используются многопластинные диски большой емкости.

Коммуникации

Подсистема символьно-ориентированной связи Sigma 7611 ( COC ) поддерживает от одного до семи модулей линейного интерфейса (LIU). Каждый LIU может иметь от одного до восьми линейных интерфейсов, способных работать в симплексном , полудуплексном или полнодуплексном режиме. COC «предназначался для передачи символьных данных на низкой и средней скорости». [9]

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

Блок управления системой

Системный блок управления (SCU) представлял собой « микропрограммируемый процессор данных», который мог взаимодействовать с процессором Sigma, а также «с периферийными и аналоговыми устройствами, а также со многими видами линейных протоколов». [11] SCU выполняет горизонтальные микрокоманды длиной слова 32 бита. Кросс -ассемблер , работающий на системе Sigma, может использоваться для создания микропрограмм для SCU.

Карнеги-Меллон Сигма 5

Компьютер Sigma 5, принадлежащий Университету Карнеги-Меллона, был подарен Музею истории компьютеров в 2002 году. Система состоит из пяти полноразмерных шкафов с монитором, панелью управления и принтером. Возможно, это последняя сохранившаяся Сигма 5, которая все еще работает. [12]

Sigma 5 продавалась за 300 000 долларов США с 16 килословами памяти с произвольным доступом на магнитных сердечниках с дополнительным обновлением памяти до 32 кВт за дополнительные 50 000 долларов. Жесткий диск имел емкость 3 мегабайта . [13]

32-битное программное обеспечение

Операционные системы

В системах Sigma 5 и 8 отсутствует функция карты памяти. Sigma 5 поддерживается базовым монитором управления (BCM) и монитором пакетной обработки (BPM). Sigma 8 может запускать монитор партии в реальном времени (RBM), а также BPM/BTM.

Остальные модели изначально использовали монитор пакетной обработки (BPM), позже дополненный опцией разделения времени (BTM); комбинированную систему обычно называли BPM/BTM. Универсальная система разделения времени (UTS) стала доступна в 1971 году и поддерживает значительно улучшенные возможности разделения времени. Совместимое обновление (или переименование) UTS, Control Program V (CP-V), стало доступно начиная с 1973 года и добавило обработку удаленных пакетов и транзакций в реальном времени. Для систем Sigma 9 также была доступна специальная ОС реального времени, Control Program for Real-Time (CP-R). Операционная система Xerox (XOS), задуманная как замена IBM DOS/360 (не путать с DOS для ПК более поздней эпохи), также работает на системах Sigma 6/7/9, но так и не завоевала реальной популярности.

Сторонние операционные системы

Для Sigma Machines были доступны некоторые сторонние операционные системы. Один назывался GEM (от Generalized Environmental Monitor) и, как говорили, был «скорее UNIX-подобным». [14] Второго звали ЯНУС 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 монитор управления (BCM) для Sigma 2 и 3 обеспечивал «полную работу в режиме реального времени с некоторыми возможностями пакетной обработки в фоновом режиме». [18] Sigma 3 также может работать с 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 системы-клоны. Telefile T-85, представленный в 1979 году, представлял собой замену 32-битных Sigma, совместимых 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, совместимую с предыдущими версиями замену, которая также может использовать периферийные устройства IBM. [4] Modutest Mod 9 был перепроектирован и создан Джином Зейтлером (президентом), Лотаром Мюллером (старшим вице-президентом) и Эдом Драпеллом. Он на 100% совместим по аппаратному и программному обеспечению с Sigma 9. Он был изготовлен и продан компании Telefile, Utah Power. и Light, Minnesota Power, Taiwan Power и Библиотечный центр колледжа Огайо ( OCLC ). [19] [20] Французская компания CII производила клоны Sigma 7, CII 10070 , Iris 50 и Iris 80 .

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Нельсон, Ричард Р.; Центр научно-технической политики Высшей школы делового администрирования Нью-Йоркского университета (1982 год). Правительство и технический прогресс: межотраслевой анализ. Пергамон Пресс. п. 208. ИСБН 9780080288376. В 1965–67 годах 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. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. стр. 167, 416.
  3. ^ «ЦИФРОВЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ МОДУЛИ IC. Серия T. Описание и характеристики» (PDF) (5-е изд.). Сентябрь 1969 г. ПОДХОД SDS К МОДУЛЯМ, с. -1 (3) . Проверено 19 марта 2019 г.
  4. ^ ab «Компьютеры, которые не умрут - SDS Sigma 7» .
  5. ^ "Экспонаты компьютерного зала" . Музей живого компьютера . Проверено 4 сентября 2014 г.
  6. ^ "sigmaCPUs.txt на bitsavers.org" . Проверено 22 октября 2011 г.
  7. ^ Системы научных данных (1966). Процессоры ввода-вывода серии Sigma (PDF) . Беверли-Хиллз, Калифорния: Системы научных данных.
  8. ^ Мендельсон, Майрон Дж.; Англия, Австралия (7–10 ноября 1966 г.). SDS Sigma 7: компьютер с разделением времени в реальном времени. Осень 1966 г. Объединенная компьютерная конференция. Материалы конференции AFIPS. Том. 29. Сан-Франциско, Калифорния : Американская федерация обществ обработки информации . дои : 10.1145/1464291.1464296 . Проверено 18 января 2024 г.
  9. ^ Системы данных Xerox (1969). Символьно-ориентированное коммуникационное оборудование, модель 7611 (PDF) . п. 143.
  10. ^ Дэй, Пол; Хайнс, Джон (1 января 1973 г.). «Аргос: операционная система для компьютерной утилиты, поддерживающей интерактивное управление приборами». Обзор операционных систем ACM SIGOPS . Аргоннская национальная лаборатория, Аргонн, Иллинойс. 7 (4): 23–37. дои : 10.1145/957195.808046 . Проверено 18 января 2024 г.
  11. ^ Системы данных Xerox (1973). Справочное руководство по системному блоку управления (SCU) (предварительное) (PDF) . п. 147.
  12. ^ «Сигма-5 Карнеги-Меллона уходит в отставку после 30 лет службы» . Университет Карнеги Меллон. Июнь 2002 года . Проверено 15 августа 2007 г.
  13. ↑ Спайс, Байрон (1 октября 2001 г.). «Прощаемся с Сигмой 5». Питтсбург Пост-Газетт . Проверено 15 августа 2007 г.
  14. ^ Киркпатрик, Джим. «Эра Сигмы» . Проверено 29 августа 2013 г.
  15. ^ Кейт Г. Калкинс (июнь 1984 г.). «Компьютер, который не умрет: SDS SIGMA 7» . Проверено 29 августа 2013 г.
  16. ^ Копф, Дж.О.; Плаугер, П.Дж. (1968). «JANUS: гибкий подход к разделению времени в реальном времени». Материалы AFIPS '68 (осень, часть II) Материалы осенней совместной компьютерной конференции, состоявшейся 9–11 декабря 1968 г., часть II . Осенняя совместная компьютерная конференция. стр. 1033–1042. дои : 10.1145/1476706.1476722 . S2CID  15577630.
  17. ^ Honeywell Information Systems Inc. (1978). Xerox Control Program-Five (CP-V) Справочное руководство по управлению системой компьютеров Xerox 560 и Sigma 5/6/7/9 (PDF) .
  18. ^ Системы научных данных (1969). Справочное руководство по монитору базового управления SDS Sigma 2/3 (PDF) . Эль-Сегундо, Калифорния: Системы научных данных / компания Xerox.
  19. ^ Президент Modutest Systems Джин Зейтлер
  20. ^ Шор, Рита (16 июня 1980 г.). «ЦП Modutest эмулирует Xerox Sigma 9». Компьютерный мир . Проверено 20 августа 2012 г.
  21. ^ «SIMH v4.0 — Текущая версия 19-01» . Гитхаб . Симулятор Sigma 5, 6 и 7 от Боба Супника.
  22. ^ Ректор, Кен. «сигма-cpv-комплект». гитхаб . Проверено 1 июня 2023 г.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки