✖


Jump to content

ХП 2100

HP 2100А
Миникомпьютер HP 1000 E-Series с двумя 8-дюймовыми дисками с гибкой дисковой памятью 9895A.

HP 2100 — серия 16-битных миникомпьютеров , производившихся компанией Hewlett-Packard (HP) с середины 1960-х до начала 1990-х годов. Десятки тысяч машин этой серии были проданы за двадцать пять лет ее существования, что сделало HP четвертым по величине поставщиком миникомпьютеров в 1970-е годы.

Разработка началась в Data Systems Inc (DSI) и первоначально была известна как DSI-1000. HP приобрела компанию в 1964 году и объединила ее со своим подразделением Dymec. Первоначальная модель, 2116А, построенная с использованием интегральных схем и памяти на магнитных сердечниках , была выпущена в 1966 году. В течение следующих четырех лет были выпущены модели от А до С с различными типами памяти и расширениями, а также удешевленные модели 2115 и 2115. модели 2114. Все эти модели были заменены серией HP 2100 в 1971 году. [1] а затем снова как серия 21MX в 1974 году, когда память на магнитном сердечнике была заменена полупроводниковой памятью. [2]

Все эти модели также были упакованы как серия HP 2000 , сочетающая в себе машину серии 2100 с дополнительными компонентами для запуска языка программирования BASIC в режиме многопользовательского разделения времени . HP Time-Shared BASIC был популярен в 1970-х годах, и многие ранние программы BASIC были написаны на этой платформе или для нее, в первую очередь основополагающий Star Trek , который был популярен в раннюю эпоху домашних компьютеров . Компания People's Computer опубликовала свои программы в формате HP 2000.

Появление HP 3000 в 1974 году составило высококлассную конкуренцию серии 2100; вся линейка была переименована в HP 1000 в 1977 году и позиционировалась как компьютеры реального времени . В 1979 году была представлена ​​значительно переработанная версия под названием 1000 L-Series , в которой использовались микросхемы CMOS крупномасштабные интеграционные со стороны стола и была представлена ​​модель корпуса Tower . Это была первая версия, нарушившая обратную совместимость с предыдущими картами расширения серии 2100. Последним обновлением стала серия A с новыми процессорами, обеспечивающими производительность более 1 MIPS . [3] с последней версией A990, выпущенной в 1990 году. [4]

История

[ редактировать ]

Происхождение

[ редактировать ]

HP основала Dynac в 1956 году в качестве центра разработки проектов, за которые основная компания обычно не взялась бы. Их первоначальный логотип представлял собой просто перевернутый логотип HP, образующий что-то похожее на «ди», что послужило вдохновением для названия. Узнав, что Westinghouse владеет торговой маркой с этим названием, в 1958 году они изменили ее на Dymec. В 1959 году компания была преобразована в подразделение Dymec, а в ноябре 1967 года была переименована в подразделение Пало-Альто. [5]

Первоначально Dymec производила множество продуктов для семейства HP, но со временем стала в первую очередь интегратором, создавая испытательное оборудование и аналогичные системы, которые использовались HP. В 1964 году Кей Маглеби и Пол Стофт начали экспериментировать с использованием компьютеров PDP-5 и PDP-8 в качестве контроллеров своих сложных тестовых систем, но они чувствовали, что машины потребуют изменений, чтобы они действительно соответствовали их потребностям. В то время Digital Equipment Corporation (DEC) все еще была небольшой компанией и объектом поглощения. Дэвид Паккард счел, что с Кеном Олсеном слишком трудно иметь дело, и такие планы ни к чему не привели. [5]

В поисках другой конструкции, которую можно было бы приобрести, Паккард обратился в компанию Data Systems, Inc. (DSI) из Детройта, в которой работали пять человек. DSI принадлежала Union Carbide , и когда Packard спросил, как получилось, что Union Carbide стала владельцем компьютерной компании, менеджер HP Labs Барни Оливер ответил: «Мы не требовали ответа на этот вопрос». Билл Хьюлетт первоначально отказался рассматривать возможность разработки «миникомпьютера», но когда компания Packard переименовала его в «контроллер приборов», сделка была одобрена. [5]

DSI была куплена в 1964 году и первоначально создана в Dymec с четырьмя из пяти первоначальных сотрудников DSI и рядом других сотрудников, пришедших из контрольно-измерительных подразделений HP. [5] [6] Позже компьютерная группа переехала в собственный офис в Купертино, штат Калифорния , в здание, купленное у Varian Associates , и стала подразделением в Купертино. [5]

Первые модели

[ редактировать ]
Компьютер HP 2115A изображен без блока питания.

Новое подразделение под руководством Маглеби завершило разработку модели 2116A, которая была продемонстрирована 7–10 ноября 1966 года на Объединенной компьютерной конференции в Сан-Франциско. [7] [8] Это был один из первых 16-битных мини-компьютеров, появившихся на рынке, но в то время он был более известен как «необычный новый инструментальный компьютер» с широкими возможностями расширения и поддержкой режима реального времени . Система имела увеличенный шкаф, вмещавший до 16 карт расширения, который можно было расширить до 48 карт с помощью внешнего каркаса расширения.

Система была запущена с 20 различными инструментальными картами, включая «счетчики, ядерные весы, электронные термометры , цифровые вольтметры , преобразователи переменного тока в Ом, усилители данных и сканеры входных сигналов». В дополнительный набор добавлены устройства ввода/вывода, такие как ленточные накопители , принтеры, перфокарты , бумажная лента и другие периферийные устройства. [9] Обслуживание в реальном времени обеспечивалось за счет того, что каждому слоту карты был назначен фиксированный вектор прерывания , который вызывал соответствующий драйвер устройства . [5]

Когда машина вышла на рынок, быстро стало ясно, что она продается гораздо быстрее на рынке обработки бизнес-данных , чем на первоначально ориентированном рынке приборов. Это привело к появлению в 1967 году модели 2115A, в которой была удалена большая часть возможностей расширения, что сделало предложение более дешевым для коммерческих пользователей. Еще одна упрощенная версия, выпущенная в 1968 году как 2114A. [5] у которого было всего восемь слотов, оставляя место для установки блока питания в основное шасси. [10] В моделях 2115 и 2114 также отсутствовал расширенный контроль DMA, как в 2116, были удалены некоторые математические операции и они работали на несколько более низких скоростях.

Это оригинальные модели, использующие основную память и проводной процессор.

  • 2116A, тактовая частота 10 МГц, время цикла 1,6 микросекунды (мкс). Обычно поставляется с 4 КБ слов с возможностью расширения до 8 КБ внутри или до 16 КБ с помощью внешней системы памяти. Шасси включает 16 слотов ввода-вывода, которые также можно расширить. Вес 230 фунтов (104 кг). [11] Представлен в ноябре 1966 года. Это ознаменовало первое использование HP интегральных схем. [7]
  • 2116B поддерживал новую опцию расширения памяти до 32 КБ. Вес как указано выше. [12] Представлен в сентябре 1968 года.
  • 2116C, использовалось ядро ​​меньшего размера, поэтому в основное шасси можно было поместить полные 32К. Представлен в октябре 1970 года.
  • 2115A, недолговечная экономичная версия, в которой удален DMA и некоторые математические функции, имела только 8 слотов ввода-вывода и работала с тактовой частотой 8 МГц и временем цикла 2,0 мкс. Весил 65 фунтов (29,5 кг), требовался громоздкий внешний блок питания — общий вес: 160 фунтов (72,6 кг). [12] Представлен в ноябре 1967 года.
  • 2114А, еще более упрощенная версия 2115 с новой передней панелью и внутренним блоком питания. Немеханические сенсорные переключатели на передней панели. Вес 95 фунтов (43,1 кг). [12] Представлен в октябре 1968 года.
  • 2114B, 2114A с одним каналом DMA и новой передней панелью с кнопками с подсветкой. Представлен в ноябре 1969 года.
  • 2114C, как и 2114B с максимальным объемом памяти 16 КБ. Представлен в октябре 1970 года.

ХП 2000

[ редактировать ]

В ноябре 1968 года [13] компания выпустила систему таймшера 2000A, [13] позже известный как HP 2000/Access. Он был основан на 2116B (2116A с расширенной основной памятью 8 КБ) под управлением HP Time-Shared BASIC и использовал отдельный 2114 в качестве терминального сервера . TS BASIC позволял создавать несколько учетных записей пользователей. [14] одновременно могут войти до 16 пользователей.

Более поздние модели 2000 года, от B до F, использовали более новые версии базового процессора по мере их появления. В некоторых моделях использовались младшие версии того же процессора, что и терминальный сервер; Например, 2000F использовал 2100S в качестве основного процессора и основного контроллера хранилища, а 2100A выступал в качестве терминального сервера. [15] Модели B, C и F были двухпроцессорными. В последней версии использовались ЦП 2000F, 2100S и 2100A, при этом 2100A подключался к 32 последовательным терминалам через последовательные интерфейсы мультиплексора. [15]

Несмотря на относительно высокую стоимость — в 1974 году 2000F стоил 105 000 долларов. [15] или около $649 000 в 2023 году — это был первый миникомпьютер, предлагающий с разделением времени , BASIC [16] что сделало его очень популярным в начале-середине 1970-х годов.

2100

[ редактировать ]
Компьютер HP 2100 (вверху слева) с двумя стримерами 7970, жестким диском серии 7900, устройством чтения бумажной ленты 2748 и ударным принтером 2767A. Отдельные переключатели и индикаторы на передней панели были заменены кнопками с подсветкой, которые имели тенденцию перегорать. [17]
Компьютер HP 2100A

На протяжении 1970-х годов модельный ряд постоянно улучшался за счет новых моделей, которые оставались совместимыми по программному обеспечению и расширению с оригинальной 2116.

В начале 1970 года Фреду Алларду, ранее работавшему в подразделении Memory Core компании Ampex , было предложено разработать новую систему памяти с магнитным сердечником для этих систем, а не продолжать закупать ее у Ampex. Используя новые ядра диаметром 18 мил вместо 22 мил и одну линию измерения/блокировки , они смогли разместить память мощностью 8 кВт на одной карте расширения. Это использовалось начиная с моделей 2116С. [18]

В 1971 году обновленная 2100А заменила весь существовавший модельный ряд 211х. Общая система была похожа на предыдущие модели и продолжала основываться на основной памяти. Физически он больше всего напоминал ВАЗ 2114, так как блок питания был встроенным и имел ограниченное внутреннее расширение. Однако ЦП был перестроен с использованием микрокода , который можно было программировать пользователем, добавлено аппаратное умножение и деление, а также добавлена ​​простая система защиты памяти , которая вызывала высокоприоритетное прерывание при срабатывании. Двухканальный контроллер DMA обеспечил более высокую пропускную способность. Также был доступен дополнительный модуль с плавающей запятой . Кнопки передней панели подсвечивались небольшими лампочками накаливания , которые перегорали от использования. Использование импульсного источника питания. [а] позволило сделать шасси значительно меньше, чем у более ранних моделей.

К 1972 году HP продала 4500 компьютеров Mini, что сделало ее одной из крупнейших компаний на рынке. В том же году они объединили подразделение Mountain View, производившее накопители на магнитной ленте, с подразделением в Купертино, чтобы создать подразделение систем обработки данных (DSD). К этому времени у проекта HP 3000 были серьезные проблемы, и в феврале 1973 года Паккард отправил Пола Эли возглавить подразделение. Продажи серии 2100 оставались высокими; 6000-й был отправлен в августе 1973 года, 8000-й - в феврале 1974 года и 10-тысячный - в феврале 1975 года. [20] В 1978 году они были признаны устаревшими. [1]

  • 2100A, обычно мощностью 4 кВт, но с возможностью расширения до 32 кВт, 14 слотов ввода-вывода с возможностью расширения до 45. Представлен в 1971 году.
  • 2100S, 2100A в комплекте с опцией операций с плавающей запятой, генератором временной развертки для взаимодействия с зависящим от времени оборудованием и интерфейсной картой телетайпа. Представлен в 1973 году.

21 мех

[ редактировать ]

В 1972 году подразделение решило перейти на 4-килобитные микросхемы памяти SRAM вместо ядра. Они были примерно в два раза быстрее современных недорогих ядер и намного меньше, что позволяло создавать машины на 32 килослова в форм-факторе, подобном 2114. На момент принятия этого решения 4-кибитная SRAM фактически не была доступна, поэтому первоначально использовались экспериментальные машины, использующие ядро ​​серии 2100, замененное 1-килобитной SRAM. Сначала казалось, что детали 4К не будут доступны к тому времени, когда остальная часть машины будет модернизирована, поэтому компания опросила различных производителей и обнаружила, что некоторые из них активно разрабатывают детали 4К. В частности, Intel , Mostek , Motorola и Texas Instruments предполагали, что такие детали будут доступны в большом количестве к концу 1974 года. [21]

Использование такой памяти в шасси расширения, как в более ранних системах, означало, что оставалось место для гораздо большего объема памяти, в диапазоне мегаслов. Однако использование ЦП 15-битных адресов ограничило размер до 32 килослов. [22] Чтобы удовлетворить потребность в более крупных системах, HP разработала «Систему динамического картирования» или DMS. DMS расширила формат адреса с 15 до 20 бит, что позволило использовать максимум 1 048 576 слов, что является значительным расширением исходной системы. [23]

Эти изменения привели к появлению в 1974 году первой машины серии 21MX. Это означало процессор «21-M» и память «21-X», поскольку системы управления памятью были отделены от ЦП, чтобы обеспечить гибкость в случае изменения выбранных частей 4K во время производства. Это оказалось полезным на практике, поскольку машины поставлялись с памятью, в которой использовались детали Motorola или Texas Instruments, и их можно было смешивать в одной машине, в то время как систему с более высокой плотностью, основанную на 16-контактных деталях Mostek, можно было поддерживать, заменив обычные 21-контактные детали. -X/2 контроллер с 21-X/1. [21]

Вся серия 2100 была заменена в 1974 году первой из машин серии 21MX. Используя детали с самой высокой плотностью, новые машины могут поддерживать до 1,2 МБ в самых больших моделях. Когда в 1976 году процессор был дополнительно модернизирован, новые модели стали называться «21MX E-Series», а исходные модели задним числом стали «21MX M-Series». Основное различие между M и E заключалось в том, что E использовал умную синхронизацию, чтобы увеличить скорость примерно вдвое по сравнению с M. [24] В рамках серии 21MX было выпущено более широкое разнообразие стилей машин, включая меньшие системы с четырьмя слотами и более крупные с 9 или 14 слотами. [25]

Серия 21MX имела блок управления памятью и полупроводниковую память с возможностью расширения до 1 048 576 слов (одно мегаслово ). В битовых дисплеях на кнопках передней панели использовались маленькие красные светодиоды (светодиоды) вместо склонных к перегоранию ламп накаливания, которые использовались в более ранних версиях.

  • М-серия — 2105А, 2108А, 2112А (синяя линия на передней панели)
  • Серия E — 2109A, 2113A (желтая линия на передней панели; E — расширенный)
  • Серия F — 2111F, 2117F (красная линия на передней панели; F — процессор с плавающей запятой в отдельном шасси 2U)

21MX работал под управлением операционной системы (ОС) HP RTE (реального времени). Изначально они представляли собой 19-дюймовые стоечные системы размером с холодильник с подсветкой и переключателями на передних панелях. Последние модели будут использовать однокристальный процессор и помещаться под столом с помощью консольного терминала, а не на передней панели.

Новые модели серий L и A имели интерфейс HP-IB , но, как и во всех системах HP того времени, мигающие светодиоды были удалены с передней панели. Несмотря на требования клиентов о возможности работы в реальном времени и усилия отдела исследований и разработок HP по использованию устанавливаемой карты реального времени, ОС RTE-A не была так хороша в операциях в реальном времени, как RTE на 21MX. Это была важная причина, по которой этот компьютер было трудно убить. Многие компании используют операции в реальном времени для проведения измерений и управления процессами — включения или выключения насоса, нагревателя, клапана, ускорения или замедления двигателя и т. д.

1000 серия

[ редактировать ]
Графический терминал HP 2647A, подключенный к компьютеру HP 1000 E-Series.

В конце 1977 года вся линейка была переименована в «HP 1000», став «HP 1000 M-Series» и «HP 1000 E-Series». В следующем году была представлена ​​«HP 1000 F-Series», представляющая собой E-серию с добавленным модулем с плавающей запятой. [26] К 1978 году успех этой линии позволил HP стать четвертым по величине производителем в сфере миникомпьютеров, уступая только DEC, IBM и Data General . [5]

В 1980 году была представлена ​​HP 1000 L-Series. сапфире HP При этом использовался новый процессор, основанный на крупномасштабной интеграции кремния на . Кроме того, карты расширения также были оснащены собственными процессорами, которые позволяли им получать доступ к основной памяти и осуществлять ввод/вывод, не затрагивая центральный процессор. Хотя это впервые сделало карты расширения несовместимыми с более ранними моделями, это также значительно улучшило общую производительность. В этих моделях отсутствовал блок управления памятью. [27]

L-серия, в свою очередь, была заменена в 1982 году на «HP 1000 A-Series», которая включала новую конструкцию ЦП «Lightning», достигающую производительности 1 MIPS , и еще более быстрый ЦП «Magic» со скоростью 3 MIPS. Было произведено большое количество различных моделей, в том числе настольные башни и множество стоечных систем разных размеров. [27] Бюджетная модель A400 была представлена ​​в 1986 году. [28] и последний высококлассный A990, выпущенный в 1990 году. [29] Каждый адресуемый до 32 МБ ОЗУ.

  • 1981:
    • A600 — на базе процессора Am2900 побитового , 1 MIPS, 53 тыс. FLOPS. Кодовое название: LIGHTNING.
    • A600+ — на базе побитового процессора Am2900, поддерживает разделение кода и данных, дополнительную память ECC (коррекция ошибок).
  • 1982??:
    • A700 — на базе побитового процессора AMD AM2903, дополнительный аппаратный процессор с плавающей запятой, 1MIPS, 204 кфлопс, микропрограммирование, дополнительная память ECC . Кодовое имя: ФЕНИКС
  • 1984:
    • A900 — обеспечивает конвейерный путь данных, 3MIPS, 500 кфлопс, память ECC. Кодовое имя МАГИЯ
  • 1986:
    • A400 — первый одноплатный процессор с четырьмя последовательными линиями; ЦП изготовлен по технологии VLSI с использованием процесса CMOS-40, встроенной оперативной памяти 512 КБ. Кодовое имя Йеллоустоун
  • 1992:
Миникомпьютеры HP [30]
Год Машина микрослово
Размер 		Микрокод
Размер 		микрослово
Типы
ИДТИ 		Нести
Генератор 		Микро
Секвенсор
1973 2100С 24 1К 3 4× 74181 74182 Дискретный
1974 1000 М-серия 24 4K 4 4×74181 74182 Дискретный
1976 1000 E-серия 24 16К 4 4×74S181 74С182 Дискретный
1978 1000 F-серия 24 16К 4 4×74S181 74С182 Дискретный
19?? FPP серии F ? ? ? 4×74S181 74С182 Дискретный
1980 1000 L-серия ? ? ? Пользовательский CMOS/SOS
1981 1000 А600 56 4K 5 4× 2901B 74С182 2910+2904
1982 1000 А700 32 16К 11 4×2903 74С182 2911
1984 1000 А900 48 32К 4 4×74S381 74С182 Дискретный
1986 1000 А400 32 16К 11 Пользовательский CMOS/SOS
1975 13037 Контроллер [31] 24 4K 7 4×74S181 74С182 Дискретный
1980 13365 Контроллер 24 3К ? 2×2901 ?
1977 3000 серия I 32 4K 5 4×74181 74182 Дискретный
1978 3000 Серия III 32 64К 5 4×74S181 74С182 Дискретный
1978 3000 Серия 33 32 6К ? Пользовательский CMOS/SOS
198? 3000 Серия 48 48 12К 2 4×74S181 74С182 Дискретный
1982 3000 Серия 64 64 8К ? 4× 100181 100179 Дискретный
1985 3000 Серия 37 64 10 тыс. ? Пользовательская вентильная матрица CMOS

Наследие

[ редактировать ]

Серия HP 2000 была представлена ​​в 1969 году, продавалась до июня 1978 года и поддерживалась до 1985 года. [32]

Версии многих оригинальных игр BASIC были написаны или портированы на эту платформу. Майка Мэйфилда Среди них следует отметить «Звездный путь» 1971 года. [33] [34] [б] Его популярность сделала диалект BASIC лингва-франка , и многие списки BASIC обычно предоставлялись в этом формате; Компания People's Computer опубликовала свои программы в формате HP 2000. [35] [36] Системы HP также использовались для обучения статистике, регрессионному анализу. [37] и экономика. [с]

21 век

[ редактировать ]

Обозначения 2000 и 2100 были использованы повторно:

  • HP 2000 относится к портативному компьютеру. [38]
  • HP 2100 относится к принтеру LaserJet. [39]

Архитектура

[ редактировать ]

Организация памяти

[ редактировать ]

HP 2100 был разработан в эпоху, когда объем оперативной памяти в виде памяти на магнитных сердечниках падал с долларов до пенни за бит. [40] в то время как реализация регистров процессора с использованием транзисторов или малой интеграции оставалась очень дорогой. Это благоприятствовало конструкциям с небольшим количеством регистров и большей частью памяти в ОЗУ, что, в свою очередь, повлияло на архитектуру набора команд (ISA) для использования конструкции «память-память» или «память- аккумулятор » . Эта базовая концепция была впервые широко представлена ​​в оригинальном 12-битном PDP-8, который породил множество подобных проектов, таких как 2100.

В 2100 адреса имеют длину 15 бит, что позволяет хранить в общей сложности 32 тыс. 16-битных слов (64 КБ в современных терминах). [41] Наименьшая адресуемая единица памяти — 16-битное слово, здесь нет инструкций, извлекающих один 8-битный байт. Адрес разбит на две части: 5 старших битов относятся к одной из 32 «страниц», а 10 младших битов представляют собой «смещение», указывающее на одно слово на странице из 1024 слов. В системе DMS серии 21MX старшие 5 бит вместо этого используются для выбора одного из 32 регистров, каждый из которых содержит 12 бит. Затем младшие 10 бит регистра помещаются перед исходным 10-битным смещением, чтобы получить 20-битный адрес. [23] Два старших бита используются для реализации защиты памяти . [23]

Большая часть обработки выполняется в двух регистрах A и B, каждый шириной 16 бит. Регистры также доступны в ячейках памяти 0 и 1 соответственно. Это означает, что можно загрузить значение в аккумулятор, используя обычную операцию сохранения регистра, например: LDA 1 загрузит значение регистра A в ячейку памяти 1, тем самым копируя значение A в B. [42]

В дополнение к регистрам A и B процессор также включает в себя регистр M, который содержит текущий адрес памяти, и регистр T, который хранит значение по этому адресу. [43] Регистр P используется в качестве счетчика программ и автоматически увеличивается с каждой инструкцией, но он также используется в качестве базового адреса для некоторых обращений к памяти (см. ниже), которые рассчитываются и помещаются в M. Есть также два однобитных регистра: Переполнение и расширение, [41] говоря современным языком, эти биты можно было бы считать регистром состояния . Кроме того, имеется 16-битный регистр S/D (переключение/дисплей), который используется для ввода и вывода с передней панели. [44] [45]

Определенные области памяти зарезервированы для специальных целей, например ячейки 0 и 1, используемые аккумуляторами. Дополнительные слова в нижних 64 ячейках памяти используются для прямого доступа к памяти (DMA) и векторных прерываний (см. ниже). В более поздних моделях самые высокие 64 слова доступной памяти зарезервированы для загрузчика . [46]

Инструкции

[ редактировать ]
регистры HP 2116 [47]
1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 (битовая позиция)
Аккумуляторы
А
Б
Счетчик программ
  П (страница) П (адрес)
Флаги
  ТО Х

Исходный набор команд содержал 68 [5] или 70 инструкций. [48]

Все 68 инструкций стандартного набора команд имеют длину 16 бит. Большинство из них выполняются за один цикл памяти или 16 тактов. [49] хотя косвенная адресация и ISZ можно использовать до 36 циклов. [44] Условное ветвление выполняется с помощью инструкции условного пропуска одной единицы, причем эта инструкция обычно является инструкцией перехода . нет стека Для подпрограмм ; вместо этого первая ячейка памяти подпрограммы резервируется, и адрес возврата записывается в эту ячейку программой. JSB инструкция. [50] Это означает, что нет внутренней поддержки реентерабельного кода; поддержка этого должна быть добавлена ​​через реализованный пользователем стек.

В ISA существует три основных стиля инструкций; ссылки на память, ссылки на регистры и ввод/вывод. Некоторые модели расширяли ISA дополнительным оборудованием, добавляя, например, инструкции с плавающей запятой или дополнительные инструкции целочисленной математики и памяти, но они попадали в те же три основные категории. [42]

Инструкции памяти используют четыре бита для инструкций и еще два для специальных флагов, всего шесть бит 16-битного слова. Это оставляет место для 10-битного адреса в инструкции, хранящегося в младших битах (LSB) от 0 до 9. Если установлен бит 15, это указывает на «косвенную» адресацию вместо «прямой». В прямом режиме адрес в инструкции является адресом операнда, тогда как в косвенном режиме адрес представляет собой указатель на другую ячейку памяти, содержащую адрес операнда. Можно также установить бит 15 в этом месте, позволяя косвенности иметь любую необходимую глубину и заканчиваться, когда в одном из мест есть 0 в бите 15. [41] [51]

В дополнение к прямому/косвенному режиму бит 10 инструкции управляет флагом Z/C. Если установлено значение 0, это означает, что старшие пять бит адреса были нулевыми, а младшие 10 были значением в инструкции. Это обеспечивает быстрый доступ к странице Z(ero), первым 1024 словам памяти. Если установлено значение 1, адрес создается путем объединения 10 бит инструкции с 5 старшими битами регистра P, C (текущей) страницы памяти, что позволяет обращаться к памяти как к 32 страницам по 1024 слова. [52] Таким образом, в любой момент времени можно адресовать 2048 слов; 1024 из них на нулевой странице и еще 1024 на той же странице, что и инструкция, выполняющая ссылку. [51]

Инструкции регистра не требуют адреса и, следовательно, имеют больше свободных битов для работы. Это используется для упаковки четырех или восьми инструкций в одно слово памяти. [53] которые при правильном использовании могут значительно ускорить операции. Всего включено 39 регистровых операций, которые разбиты на инструкции сдвига и вращения, а также инструкции изменения и пропуска, обозначенные битом 10. [54] а бит 11 указывает, применяется ли это к регистру A или B. [55]

Существует два основных класса инструкций регистра: группа сдвига и вращения и группа изменения и пропуска. Первый используется для базовых побитовых манипуляций со значениями в регистре и может содержать до четырех инструкций на слово, хотя две инструкции в середине всегда являются CLE,SLA/B (очистите E, пропустите, если A/B равно нулю). Вторая группа состоит из восьми инструкций, которые выполняют приращение регистров, а затем условный переход. Обычно они используются для реализации циклов. [54]

Ввод-вывод и прерывания

[ редактировать ]

Инструкции ввода/вывода обычно передаются через аккумуляторы. Формат команды начинается с битов «1000» в старших битах, за которыми следует один бит, указывающий, какой регистр использовать (A = 0, B = 1), за которым следует «1», бит флага H/C, а затем три бита для инструкции и оставшиеся шесть битов для идентификатора устройства ввода-вывода, [56] или канал, позволяющий подключить до 64 устройств. Некоторые номера устройств используются самой системой. [57]

Ввод-вывод инициируется очисткой бита флага с помощью STF а затем установите бит C, используя STC. Аппаратное обеспечение замечает эту закономерность и начинает свою работу. По завершении операции устройство устанавливает бит Флага, а затем программа загружает полученные данные с карты с помощью LI* инструкцию, или отправляет ее на карту с OT*. [56]

Фактическая передача данных обычно осуществляется с использованием системы прерываний. Ячейки памяти с 4 по 63 (десятичные) содержат адреса подпрограмм, к которым необходимо перейти при срабатывании прерывания, обеспечивая 60 уровней прерываний. [58] Ячейки с 4 по 7 жестко привязаны к сбоям питания, ошибкам проверки четности и ошибкам защиты памяти в более поздних моделях. Ячейки 8 и выше представляют собой доступные пользователю векторы прерываний, сопоставленные с каналом ввода-вывода и расположенные в порядке приоритета. [59] Таким образом, если устройство ввода-вывода 13 произвело прерывание, ЦП переходит к ячейке памяти 13, но только если оно не замаскировано прерыванием с более высоким приоритетом, от 1 до 12. [58]

Еще одной ключевой особенностью серии 2100 является отдельный контроллер прямого доступа к памяти, который использует похищение цикла для доступа к памяти, когда ЦП ее не использует, например, во время выполнения внутренних вычислений. Используя эту функцию, можно завершить длительные процессы ввода-вывода, пока ЦП работает над другими проблемами. Система настраивается путем отправки инструкции контроллеру DMA с помощью команд ввода-вывода; контроллер DMA является каналом 6, и ему первоначально отправляется инструкция, содержащая номер устройства ввода-вывода, которое хочет использовать DMA, будь то ввод (запись в память с устройства) или вывод (чтение из памяти на устройство), начальное место в памяти для данных и количество слов. Этот код настройки часто устанавливается в один из векторов прерываний, автоматизируя процесс. [57] DMS имеет отдельные таблицы для ЦП и системы DMA, поэтому DMA может загружать данные в отдельные части расширенной памяти. [23]

Программирование

[ редактировать ]

трехпроходной ассемблер , HP поставила для машины [60] используя формат с разделителями по столбцам. Первая область слева от строки кода — это метка, которая должна начинаться в столбце 1, если она есть. Далее идет мнемоника инструкций, затем параметры. Оставшуюся часть строки можно использовать для комментария. Ассемблер позволяет записывать основные математические выражения напрямую, вместо использования мнемоники, а также включает ряд псевдоинструкций, таких как ORG для установки базового адреса программы. [56]

Помимо ассемблера и связанного с ним компоновщика , машины изначально поставлялись с FORTRAN 66 компилятором , операционной системой и драйверами ввода-вывода. Со временем были добавлены дополнительные языки, включая BASIC, ALGOL , FORTRAN IV. [61] и ФОРТРАН 77 . [62]

реализации AGL HP перенесла на платформу , которые добавили в свой BASIC команды для создания графики на своих графических терминалах и плоттерах . Аналогичное расширение их языка FORTRAN называлось GRAPHICS/1000.

Операционные системы

[ редактировать ]

2100-е обычно использовались с операционной системой Real Time Executive, сокращенно RTE. [63] Для разных версий машины было выпущено несколько версий RTE; RTE-II для 2114-2116, RTE-III для 2100-х, RTE-IV для серии 21MX и RTE-A для серии «A».

Оболочка операционной системы даже в конце 1970-х годов была очень примитивной, с одноуровневой файловой системой , File Manager, или FMGR. Например, команда для запуска компилятора FORTRAN будет выглядеть следующим образом: [62] 

ru, f77, &test,'test,%test

это означает запуск программы f77, используя специальные символы, чтобы различать исходный файл, объект и исполняемые файлы.

HP 1000 также был одним из немногих миникомпьютеров, которые ограничивали имена файлов только пятью символами, а не шестью, распространенными в то время, что затрудняло портирование и даже написание программ. Более поздняя версия RTE-A для HP 1000 обеспечивала традиционную структуру каталогов с именами файлов 16.4 и делала команду ru необязательной.

TODS (тестово-ориентированная дисковая система) была разработана техническим специалистом центра ремонта плат HP для сокращения времени выполнения работ в центре. Он использовался для загрузки диагностики из центрального хранилища, а не для загрузки отдельных бумажных лент. TODS также использовался на моделях HP 2116–21MX-F для испытательных систем таких ракет, как «Феникс» (9206B), «Гарпун» (9500D-354), «Томагавк» и многих других. Первыми испытательными комплектами были 9500A, затем 9500D, за которым последовала ATS (автоматизированная испытательная система); специальные испытательные системы HP, такие как набор для тестирования компонентов запуска 9500D-A46 Minuteman и набор для тестирования компонентов запуска ATS-E35 Peacekeeper/Minuteman; HP 8580/8542 Microwave ANA/ASA (автоматический анализатор сети/автоматический анализатор спектра) работал на TODS; а испытательный комплект микроволновых транспондеров TDRSS использовал TODS и представлял собой очень большую систему.

Также существовала MTOS (операционная система на магнитной ленте), похожая на TODS.

Потомки и варианты

[ редактировать ]
Настольный компьютер HP модели 9830A с дополнительным термопринтером модели 9866.

Настольные компьютеры HP 9810, 9820 и 9830 используют медленную, последовательную TTL- версию ЦП 2116, хотя в конечном итоге они не использовали какую-либо операционную систему или прикладное программное обеспечение, вместо этого полагаясь на удобные для пользователя ПЗУ на основе интерпретаторы , такие как BASIC. , которые работают при включении питания и интегрированных клавиатурах и дисплеях, а не дисках или стандартных терминалах . В 1975 году HP представила BPC (Binary Processing Chip), один из первых в мире 16-разрядных микропроцессоров , использующих процесс HP NMOS -II. [64] [65] BPC обычно упаковывался в керамический гибридный модуль с чипами EMC и IOC, которые добавляли расширенные математические инструкции и инструкции ввода-вывода. Гибрид был разработан как сердце нового настольного компьютера 9825. [66] В более поздней рабочей станции 9845 был добавлен чип MMU . Это были предшественники персональных компьютеров и технических рабочих станций.

Основными различиями между исходной архитектурой 2116 и микропроцессором BPC являются полностью переработанная структура ввода-вывода, удаление нескольких уровней косвенной адресации и предоставление стекового регистра для вызова и возврата подпрограммы. Устранение множественной косвенности сделало доступным дополнительный бит в слове памяти, содержащем косвенный адрес, что позволило увеличить максимальную емкость памяти с 32 КБ 16-битных слов до 64 КБ. BPC также добавил входные данные, позволяющие «текущей странице» относиться к местоположению текущей инструкции, а не к странице, выровненной по степени двойки.

BPC использовался в широком спектре компьютеров HP, периферийных устройств и испытательного оборудования, пока его производство не было прекращено в конце 1980-х годов.

Польша производила клон HP 2114B с 1973 года. Польские клоны назывались MKJ-28 (прототип, 1973 год), SMC-3 (опытное производство, 17 машин, 1975-1977 годы) и PRS-4 (серийное производство более 150 машин, 1978 год). -1987).

Чехословакия производила собственные клоны, совместимые с HP 1000, получившие обозначение ADT4000 (4300, 4500, 4700, 4900). В период с 1973 по 1990 год более 1000 единиц было поставлено производителями Aritma Прага (разработка), ZPA Čakovice и ZPA Trutnov. Эти компьютеры служили на электростанциях, в том числе атомных, в других отраслях промышленности, в военной сфере, в университетах и ​​т. д., благодаря своей высокой надежность и функции реального времени. Операционные системы: DOS/ADT (несколько версий) и Unix. Самый старый гибрид ADT7000 (1974 г.) состоял из цифровых частей ADT4000 и аналоговых ADT3000, но покупателям была интересна только цифровая часть. ADT4316 (1976 г.) имел 16 КБ слов памяти на ферритовом сердечнике, ADT4500 (1978 г.) - до 4 КБ слов полупроводниковой оперативной памяти. ADT 4900 проектировался как одноплатный компьютер , но его массовое производство так и не началось. Чехословацкая Народная Армия использовала мобильные миникомпьютеры MOMI 1 и MOMI 2 на базе ADT, встроенные в контейнер, перевозимый грузовиком Tatra 148.

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Утверждается, что это первый подобный пример в компьютере. [19]
  2. ^ Первоначальная версия «Звездного пути» была написана в том же году для мэйнфрейма SDS Sigma 7 , но исходный код был утерян, когда он потерял доступ к этой машине. Он был переписан с нуля для HP 2000, который остается самой ранней общедоступной версией.
  3. ^ GMCRO1: Макроэкономика; BitSavers

Ссылки

[ редактировать ]

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «2100А» .
  2. ^ «21-МХ» .
  3. ^ «1000, серия Л/А» .
  4. ^ «1000 А990» .
  5. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г час я Лейбсон 2017 .
  6. ^ «Димек» .
  7. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «История цифровой вычислительной машины 2116А» . ХП .
  8. ^ «50 лет первому компьютеру HP» .
  9. ^ HP 1967 , с. 2-16.
  10. ^ «2114» .
  11. ^ HP 1967 , с. 2-2 (9).
  12. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Перепись компьютеров первого поколения Hewlett-Packard — Ассоциация старинных технологий» . www.decadecounter.com . Брошюры о компьютерах HP, Дифференциальные характеристики HP 2116/15/14 . Проверено 06 февраля 2019 г.
  13. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Компьютеры Хьюлетт/Паккард» . 2000A была первой системой таймшера HP 2000, представленной на рынке ок. 1969 год
  14. ^ Идентификаторы пользователей представляли собой букву, за которой следовали 3 цифры, что позволяло создать до 26 000 учетных записей пользователей.
  15. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Система таймшера 2000 года» .
  16. ^ «Прохождение 10-летнего рубежа» . Журнал МЕРА . Хьюлетт Паккард. Октябрь 1976 года.
  17. ^ «Вычисления в ESO сквозь века — удивительный прогресс технологий» . Картинка недели ESO . Проверено 4 июня 2012 г.
  18. ^ «2116» .
  19. ^ Пойнор, Тодд (август 1991 г.). «25 лет вычислений в реальном времени» (PDF) . Интерфейс РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ . HP-Интерекс.
  20. ^ «Маунтин-Вью» .
  21. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Франкенберг 1974 , с. 16.
  22. ^ ХЕЙС, ДЖОН П. (1978). Компьютерная архитектура и организация . п. 303. ИСБН  0-07-027363-4 .
  23. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д Франкенберг 1974 , с. 19.
  24. ^ «21MX E-серия» .
  25. ^ «21MX М-серия» .
  26. ^ «21MX F-серия» .
  27. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «1000, серия Л/А» .
  28. ^ «1000 А400» .
  29. ^ «1000 А990» .
  30. ^ Брайан, Дж. Дэвид. «Функции HP» (Документ). ХП.
  31. ^ «13037-60023 Интерфейс контроллера диска» . 1000 — 21МХ . Компьютерный музей HP.
  32. ^ «Система таймшера 2000 года» .
  33. ^ Лучшее из творческих вычислений, Том 1 . Творческие вычисления. 1976. с. 275.
  34. ^ «STTR1: STAR TREK, БИБЛИОТЕКА БАЗОВЫХ ПРОГРАММ HP» . Архивировано из оригинала 15 февраля 2015 г.
  35. ^ Что делать после нажатия Return . Народная компьютерная компания. 1975. с. VII.
  36. ^ Альбрехт, Боб (1972). Мой компьютер любит меня, когда я говорю на БЕЙСИКЕ . Димакс.
  37. ^ Роберт Ф. Линг; Гарри В. Робертс (июль 1975 г.). «IDA: подход к интерактивному анализу данных в обучении». Журнал бизнеса . 48 (3): 411–451. дои : 10.1086/295765 . JSTOR   2352233 .
  38. ^ Джон Р. Делани. «Обзор и рейтинг HP 2000-2b19wm» . Журнал ПК . Архивировано из оригинала 26 января 2019 г. Проверено 9 ноября 2018 г. HP 2000-2b19wm… 15-дюймовый ноутбук менее чем за 300 долларов.
  39. ^ «Загрузка программного обеспечения и драйверов для принтеров серии HP LaserJet 2100» . Поддержка HP . Проверено 8 марта 2024 г.
  40. ^ «Цены на память (1957-2017)» . Джон К. МакКаллум .
  41. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Петерсон 2014 , с. 371.
  42. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Петерсон 2014 , с. 370.
  43. ^ HP 1967 , с. 2-4.
  44. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б HP 1967 , с. 2-5.
  45. ^ 2100 1972 , стр. 2–7, 2–8.
  46. ^ 2100 1972 , с. 2-6.
  47. ^ Компьютер 2116C, Том 1 (PDF) . Хьюлетт-Паккард. Июль 1971 г. с. 2-4 . Проверено 16 января 2024 г.
  48. ^ «Обложка брошюры HP 2114/15/16» . Музей истории компьютеров .
  49. ^ HP 1967 , с. 2-2.
  50. ^ Петерсон 2014 , с. 372.
  51. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б HP 1967 , стр. 2–3.
  52. ^ Петерсон 2014 , стр. 371–372.
  53. ^ HP 1967 , с. 2-9.
  54. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б HP 1967 , с. 2-11.
  55. ^ HP 1967 , стр. 2–10, 2–11.
  56. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Петерсон 2014 , с. 375.
  57. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Петерсон 2014 , с. 377.
  58. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б HP 1967 , с. 2-12.
  59. ^ HP 1967 , с. 2-6.
  60. ^ Петерсон 2014 , с. 374.
  61. ^ HP 1967 , с. 1-7.
  62. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Руководство по Фортрану 77
  63. ^ Вайзенберг, Майкл (28 июня 1982 г.). «Системы с питанием от мэйнфреймов бывают микроразмеров» . Инфомир . п. 25.
  64. ^ Идс, Уильям Д.; Мейтленд, Дэвид С. (июнь 1976 г.). «Высокопроизводительный NMOS LSI-процессор» (PDF) . Журнал HP . 27 (10): 15–18.
  65. ^ Лейбсон, Стив. «Гибридный микропроцессор» . HP9825.COM . Проверено 15 июня 2008 г.
  66. ^ США 4075679 , «Программируемый калькулятор», опубликован 21 февраля 1978 г., передан компании Hewlett-Packard.  

Библиография

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=HP_2100&oldid=1233070157"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 7bb88e477ab1b67652e95c67d75c9950__1720311660
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/7b/50/7bb88e477ab1b67652e95c67d75c9950.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
HP 2100 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)