Серия СДС Сигма
Серия SDS Sigma — это серия компьютеров третьего поколения. [1] [2] [3] которые были представлены Scientific Data Systems США в 1966 году. [4] Первыми машинами серии являются 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 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 в Sigma 7 и послужил основой для модернизированных, но все еще совместимых Iris 50 и Iris 80 компьютеров . 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.
Sigma 9 может стать рекордсменом по продолжительности срока службы машины, продаваемой по первоначальной розничной цене. [ нужна 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 передал ее компании Applied Esoterics во Флагстаффе, штат Аризона . Кейт Калкинс наладил работу Sigma 9 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 [ править ]
Источник: [6]
32-битные системы [ править ]
| Модель | Дата | Плавающая точка | Десятичный | Байтовая строка | Карта памяти | Макс. память (кслов) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Сигма 7 | 1966 | необязательный | необязательный | стандартный | необязательный | 128 |
| Сигма 5 | 1967 | необязательный | Н/Д | Н/Д | Н/Д | 128 |
| Сигма 6 | 1970 | необязательный | стандартный | стандартный | стандартный | 128 |
| Сигма 9 | 1971 | стандартный | стандартный | стандартный | стандартный | 512 |
| Сигма 8 | 1972 | стандартный | Н/Д | Н/Д | Н/Д | 128 |
| Сигма 9 модель 2 | ? | стандартный | стандартный | стандартный | стандартный | 256 |
| Сигма 9 модель 3 | 1973 | стандартный | Н/Д | Н/Д | стандартный | 512 |
16-битные системы [ править ]
| Модель | Дата | Макс. память (кслов) |
|---|---|---|
| Сигма 2 | 1966 | 64 |
| Сигма 3 | 1969 | 64 |
Формат инструкции [ править ]
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.
Особенности [ править ]
ЦП [ править ]
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 [ править ]
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 отсутствие 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 [ править ]
Ввод/вывод осуществляется с помощью блока управления , называемого IOP (процессор ввода-вывода). IOP обеспечивает 8-битный путь данных в память и из памяти. 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.
Накопитель [ править ]
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.
| Устройство | Тип устройства | Емкость [МБ] | Среднее время поиска [мс] | Средняя задержка вращения [мс] | Средняя скорость передачи [кБ/с] |
|---|---|---|---|---|---|
| 3214 | РАД | 2.75 | Н/Д | 8.5 | 647 |
| 7202 | РАД | .7 | Н/Д | 17 | 166 |
| 7203 | РАД | 1.4 | Н/Д | 17 | 166 |
| 7204 | РАД | 2.8 | Н/Д | 17 | 166 |
| 7232 | РАД | 6.0 | Н/Д | 17 | 355 |
| 3231 | Картриджный диск | 2.4 съемный | 38 | 12.5 | 246 |
| 3232 | Картриджный диск | 4.9 съемный | 38 | 12.5 | 246 |
| 3233 | Картриджный диск | 4.9 исправлено 4.9 съемный | 38 | 12.5 | 246 |
| 3242 | Картриджный диск | 5,7 съемный | 38 | 12.5 | 286 |
| 3243 | Картриджный диск | 5.7 исправлено 5,7 съемный | 38 | 12.5 | 286 |
| 7251 | Картриджный диск | 2.3 съемный | 38 | 12.5 | 225 |
| 7252 | Картриджный диск | 2.3 исправлено 2.3 съемный | 38 | 12.5 | 225 |
| 3277 | Съемный диск | 95 | 30 | 8.3 | 787 |
| 7271 | Съемный диск | 46.8 | 35 | 12.5 | 245 |
Связь [ править ]
Sigma 7611 Подсистема символьно-ориентированной связи ( 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 [ править ]
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 микроинструкции длиной слова 32 бита. Кросс -ассемблер , работающий на системе Sigma, может использоваться для создания микропрограмм для SCU.
Сигма Карнеги - Меллон 5
Компьютер Sigma 5, принадлежащий Университету Карнеги-Меллон, 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 [ править ]
Операционные системы [ править ]
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 PC DOS более поздней эпохи), также работает на системах Sigma 6/7/9, но так и не завоевала реальной популярности.
Сторонние операционные системы [ править ]
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 [ править ]
Программное обеспечение Xerox, называемое процессорами , доступное для CP-V в 1978 году, включало: [17]
- Командный язык терминала Executive Language (TEL)
- Пакетный аналог интерпретатора управляющих команд (CCI) TEL
- Процессоры управления файловой системой — резервное копирование/восстановление (fill, fsave и fres)
- EASY — интерактивная онлайн-среда отладки для Fortran и BASIC
- Расширенный ФОРТРАН IV
- Ассемблер макросов метасимволов
- АП собрать
- БАЗОВЫЙ
- ФЛАГ — FORTRAN Загрузка и работа
- АНС КОБОЛ
- АПЛ
- ТЕКСТ – текстовый редактор
- РПГ
- Язык моделирования (SL-l) †
- LINK однопроходный перевязочный загрузчик
- ЗАГРУЗКА двухзаходный накладной погрузчик
- Интерфейс упрощенного синтаксиса LYNX для LOAD
- Редактор модуля загрузки GENMD
- Отладчик машинного языка DELTA
- Пакет отладки FORTRAN (FDP)
- Онлайн-отладчик COBOL
- EDIT — текстовый редактор, в основном для языкового источника или файлов данных.
- Peripheral Conversion Language (PCL) — произносится как «рассол» — утилита перемещения/преобразования данных.
- Другие служебные процессоры, такие как SYSGEN, анализатор дампов ANLZ, обслуживание библиотек.
- Сортировать/Объединить
- Управление базой данных СЭД †
- Дискретный симулятор общего назначения GPDS †
- Анализ цепей CIRC, †
- MANAGE — универсальная система управления файлами и формирования отчетов. †
† Программный продукт, платный
16-битное программное обеспечение [ править ]
Операционные системы [ править ]
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 [ править ]
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 компаниям Telefile, Utah Power and Light, Миннесота Пауэр, Тайвань Пауэр 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 версии CP-V F00 доступна для запуска на симуляторе. [22]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ 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 (...).
- ^ 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.
- ^ «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.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Компьютеры, которые не умрут – SDS Sigma 7» .
- ^ «Экспонаты компьютерного зала» . Музей живого компьютера . Проверено 4 сентября 2014 г.
- ^ «sigmaCPUs.txt на bitsavers.org» . Проверено 22 октября 2011 г.
- ^ Системы научных данных (1966). Процессоры ввода-вывода серии Sigma (PDF) . Беверли-Хиллз, Калифорния: Системы научных данных.
- ^ 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.
- ^ Системы данных Xerox (1969). Символьно-ориентированное коммуникационное оборудование, модель 7611 (PDF) . п. 143.
- ^ Дэй, Пол; Хайнс, Джон (1 января 1973 г.). «Аргос: операционная система для компьютерной утилиты, поддерживающей интерактивное управление приборами» . Обзор операционных систем ACM SIGOPS . 7 (4). Аргоннская национальная лаборатория, Аргонн, Иллинойс: 23–37. дои : 10.1145/957195.808046 . Проверено 18 января 2024 г.
- ^ Системы данных Xerox (1973). Справочное руководство по системному блоку управления (SCU) (предварительное) (PDF) . п. 147.
- ^ «Сигма-5 Карнеги-Меллона уходит в отставку после 30 лет службы» . Университет Карнеги-Меллон. Июнь 2002 года . Проверено 15 августа 2007 г.
- ^ Спайс, Байрон (1 октября 2001 г.). «Прощаемся с Сигмой 5» . Питтсбург Пост-Газетт . Проверено 15 августа 2007 г.
- ^ Киркпатрик, Джим. «Эра Сигмы» . Проверено 29 августа 2013 г.
- ^ Кейт Г. Калкинс (июнь 1984 г.). «Компьютер, который не умрет: SDS SIGMA 7» . Проверено 29 августа 2013 г.
- ^ 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 .
- ^ 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) .
- ^ Системы научных данных (1969). Справочное руководство по монитору базового управления SDS Sigma 2/3 (PDF) . Эль-Сегундо, Калифорния: Системы научных данных / компания Xerox.
- ^ Президент Modutest Systems Джин Зейтлер
- ^ Шур, Рита (16 июня 1980 г.). «ЦП Modutest эмулирует Xerox Sigma 9» . Компьютерный мир . Проверено 20 августа 2012 г.
- ^ «SIMH v4.0 – 19-01 Текущая» . Гитхаб . Симулятор Sigma 5, 6 и 7 от Боба Супника.
- ^ Ректор Кен. «Сигма-КПВ-кит» . гитхаб . Проверено 1 июня 2023 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Системы научных данных (1968). Справочное руководство по компьютеру Sigma 5 (PDF) . Эль Сегундо, Калифорния: Системы научных данных. п. 113.
- Информационные системы Honeywell (1971). Справочное руководство по компьютеру Xerox Sigma 6 (PDF) . Уолтем, Массачусетс: Информационные системы Honeywell. п. 137.
- Информационные системы Honeywell (1973). Справочное руководство по компьютеру Xerox Sigma 7 (PDF) . Уолтем, Массачусетс: Информационные системы Honeywell. п. 135.
- Системы данных Xerox (1971). Справочное руководство по компьютеру Xerox Sigma 8 (PDF) . Эль Сегундо, Калифорния: Xerox Data Systems. п. 151.
- Системы данных Xerox (1974). Справочное руководство по компьютерам Xerox Sigma 9 (PDF) . Эль Сегундо, Калифорния: Xerox Data Systems. п. 188.
Внешние ссылки [ править ]
- Онлайн-системы в Living Computers: Museum + Labs, портал в коллекцию Пола Аллена , посвященную разделению времени и интерактивным компьютерам, включая Xerox Sigma 9 под управлением CP-V .