Серия SDS Sigma - SDS Sigma series

Передняя панель компьютера SDS Sigma 5 в Музее компьютерной истории

Серия SDS Sigma - это серия компьютеров третьего поколения, которые были представлены компанией Scientific Data Systems в США в 1966 году. Первыми машинами в этой 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 .

Приращения размера памяти для всех компьютеров SDS / XDS / Xerox указываются в словах, а не в килобайтах. Например, базовая память Sigma 5 - это 16 Кб 32-битных слов (64 Кбайт). Максимальный объем памяти ограничен длиной поля адреса инструкции в 17 бит или 128 КБ слов (512 Кбайт). Хотя это тривиальный объем памяти для современных технологий, системы Sigma выполняли свои задачи исключительно хорошо, и лишь немногие из них были развернуты или нуждались в максимальном размере памяти 128 КБ Word.

В серии Xerox 500 компьютеров, введенные начиная с 1973 года, являются совместимыми модернизация систем Sigma , используя новые технологии.

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 стать рекордсменом по самому продолжительному сроку службы машины, продаваемой по первоначальной розничной цене. 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. 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 доставил его компании Applied Esoterics во Флагстаффе, штат Аризона . Кейт Калкинс сделал Sigma 9 функциональным для музея в 2012/13 году и представил операционную систему CP-V в декабре 2014 года. Различные другие системные компоненты были получены с других сайтов пользователей, таких как Marquette, Samford и Xerox / Dallas.

Модели

Источник:

32-битные системы

Модель Дата Плавающая запятая Десятичный Байтовая строка Карта памяти Максимальный объем памяти (тыс. Слов)
Сигма 7 1966 г. по желанию по желанию стандарт по желанию 128
Сигма 5 1967 по желанию N / A N / A N / A 128
Сигма 6 1970 г. по желанию стандарт стандарт стандарт 128
Сигма 9 1971 г. стандарт стандарт стандарт стандарт 512
Сигма 8 1972 г. стандарт N / A N / A N / A 128
Сигма 9 модель 2 ? стандарт стандарт стандарт стандарт 256
Сигма 9 модель 3 1973 стандарт N / A N / A стандарт 512

16-битные системы

Модель Дата Максимальный объем памяти (тыс. Слов)
Сигма 2 1966 г. 64
Сигма 3 1969 г. 64

Формат инструкции

Формат инструкций обращения к памяти для 32-разрядных систем Sigma следующий: 

   +-+--------------+--------+------+---------------------------+
   |*|   Op Code    |   R    |  X   |    Reference address      |
   +-+--------------+--------+------+---------------------------+
bit 0 1            7 8      1 1    1 1                         3
                            1 2    4 5                         1

Bit   0     indicates indirect address.
Bits  1-7   contain the operation code (opcode)
Bits  8-11  encode a register operand (0:15)
Bits 12-14  encode an index register (1:7). 0 indicates no indexing.
Bits 16-31  encode the address of a memory word.

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

   +-+--------------+--------+------+-+-------------------------+
   | |              |        |      |0| Address in 1st 64K words|
   |*|   Op Code    |   R    |  X   +-+-------------------------+
   | |              |        |      |1| Low 16 bits of address  |
   +-+--------------+--------+------+-+-------------------------+
bit 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 месту в первых 64 КБ слов основной памяти; если старший бит равен 1, младшие 16 бит адреса относятся к ячейке в блоке памяти из 64 КБ слов, заданной 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 превышающий диапазон от самой медленной Sigma 5 до самой быстрой Sigma 9 Model 3. Например, время умножения с фиксированной запятой для 32-битных значений составляет от 7,2 до 3,8 мкс; Деление 64-битной с плавающей запятой составляет от 30,5 до 17,4 мкс.

Большинство систем Sigma включает два или более блоков из 16 регистров общего назначения. Переключение блоков выполняется одной инструкцией (LPSD), обеспечивающей быстрое переключение контекста, поскольку регистры не нужно сохранять и восстанавливать.

объем памяти

Память в системах Sigma может обрабатываться как отдельные байты, полуслова, слова или двойные слова.

Все 32-битные системы Sigma, кроме 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 составляет 17 бит. Виртуальные адреса с 0 по 15 зарезервированы для ссылки на соответствующий регистр общего назначения и не отображаются. В противном случае в режиме виртуальной памяти восемь старших битов адреса, называемые номером виртуальной страницы , используются в качестве индекса для массива из 256 13-битных регистров карты памяти. Тринадцать битов 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 каждую 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 128k слов реальной памяти функционирует как система «замок-и-ключ» в сочетании с двумя битами в двойном слове состояния программы. Система позволяет пометить страницы как «разблокированные» или сделать ключ «главным ключом». В противном случае ключ в PSD должен соответствовать блокировке 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 памяти. Системы поддерживают до 8 операций ввода-вывода в секунду, к каждой из которых можно подключить до 32 контроллеров устройств.

IOP может быть либо процессором ввода / вывода селектора (SIOP), либо процессором ввода / вывода мультиплексора (MIOP). SIOP обеспечивает скорость передачи данных до 1,5 мегабайт в секунду (МБ / с), но позволяет одновременно активировать только одно устройство. MIOP, предназначенный для поддержки низкоскоростных периферийных устройств, позволяет в любой момент быть активными до 32 устройств, но обеспечивает только совокупную скорость передачи данных 0,3 МБ / с.

Массовое хранилище

РАД с открытой крышкой и извлеченным диском для обслуживания

Первичное запоминающее устройство, известное как RAD ( диск с произвольным доступом ), содержит 512 фиксированных головок и большой (около 600 мм / 24 в диаметре) вертикально установленный диск, вращающийся на относительно низких скоростях. Благодаря неподвижной головке доступ осуществляется довольно быстро. Емкость варьируется от 1,6 до 6,0 мегабайт и используется для временного хранения. Для постоянного хранения используются многопластинчатые диски большой емкости.

Запоминающие устройства Sigma
Устройство Тип устройства Емкость [МБ] Среднее время поиска [мс] Средняя задержка вращения [мс] Средняя скорость передачи [кБ / с]
3214 РАД 2,75 N / A 8,5 647
7202 РАД .7 N / A 17 166
7203 РАД 1.4 N / A 17 166
7204 РАД 2,8 N / A 17 166
7232 РАД 6.0 N / A 17 355
3231 Картридж диск 2,4 съемный 38 12,5 246
3232 Картридж диск 4.9 съемный 38 12,5 246
3233 Картридж диск 4.9 фиксированный
4.9 съемный		 38 12,5 246
3242 Картридж диск 5,7 съемный 38 12,5 286
3243 Картридж диск 5,7 фиксированный
5,7 съемный		 38 12,5 286
7251 Картридж диск 2.3 съемный 38 12,5 225
7252 Картридж диск 2.3 фиксированный
2.3 съемный		 38 12,5 225
3277 Съемный диск 95 30 8,3 787
7271 Съемный диск 46,8 35 год 12,5 245

Связь

Подсистема символьно-ориентированной связи ( COC ) Sigma 7611 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 был «предназначен для передачи символьных данных с низкой и средней скоростью».

Блок управления системой

Блок управления системой (SCU) был « микропрограммируемым процессором данных», который мог взаимодействовать с процессором Sigma, «периферийными и аналоговыми устройствами, а также со многими видами линейных протоколов». SCU выполняет горизонтальные микрокоманды с длиной слова 32 бита. Кросс-ассемблер работает на системе Sigma может быть использован для создания микропрограмм для SCU.

Карнеги-Меллон Сигма 5

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

Sigma 5 был продан за 300 000 долларов США с 16 киловордами оперативной памяти с магнитным сердечником и дополнительным обновлением памяти до 32 кВт за дополнительные 50 000 долларов. Жесткий диск имеет емкость 3 мегабайта .

32-битное программное обеспечение

Операционные системы

В системах Sigma 5 и 8 отсутствует функция карты памяти, Sigma 5 поддерживается с помощью монитора базового управления (BCM) и монитора пакетной обработки (BPM). Sigma 8 может запускать Batch Monitor в реальном времени (RBM), а также BPM / BTM.

В остальных моделях изначально использовался монитор пакетной обработки (BPM), который позже был дополнен опцией разделения времени (BTM); комбинированная система обычно называлась BPM / BTM. Система разделения времени Универсальной (UTS) стала доступна в 1971 году, поддерживая много расширенного время обмена объектов. Совместимое обновление (или переименование) UTS, Control Program V (CP-V) стало доступным с 1973 года и добавило обработку в реальном времени, удаленную пакетную обработку и обработку транзакций. Специальная ОС реального времени Control Program for Real-Time (CP-R) также была доступна для систем Sigma 9. Операционная система Xerox (XOS), предназначенный как IBM DOS / 360 замены (не следует путать с PC DOS в виде последней эры), также работает на Sigma 6/7/9 системы, но никогда не получили реальную популярность.

Сторонние операционные системы

Некоторые сторонние операционные системы были доступны для Sigma Machines. Один назывался GEM (от Generalized Environmental Monitor) и был назван «скорее UNIX-подобным». Второго звали ЯНУС из Мичиганского государственного университета .

Программное обеспечение для приложений

Программное обеспечение Xerox, называемое процессорами , доступное для CP-V в 1978 году, включало:

  • Командный язык Terminal Executive Language (TEL)
  • Пакетный аналог TEL Interpreter Control Command Interpreter (CCL)
  • Различные процессоры управления системой - резервное копирование / восстановление, учет и т. Д.
  • EASY - редактор линий телетайпа
  • Расширенный FORTRAN IV
  • Ассемблер макросов метасимволов
  • Ассемблер AP
  • БАЗОВЫЙ
  • ФЛАГ —FORTRAN Load and Go
  • ANS COBOL
  • APL
  • РПГ
  • Язык моделирования (SL-l)  †
  • LINK однопроходный загрузчик ссылок
  • ЗАГРУЗИТЬ двухходовой оверлейный погрузчик
  • Погрузчик LYNX
  • Редактор загрузочного модуля GENMD
  • Отладчик машинного языка DELTA
  • Пакет отладки FORTRAN (FDP)
  • Онлайн-отладчик COBOL
  • РЕДАКТИРОВАТЬ - строковый редактор
  • Peripheral Conversion Language (PCL) - произносится как "pickle" - утилита перемещения / преобразования данных.
  • Другие сервисные процессоры, такие как SYSGEN, анализатор дампа ANLZ, обслуживание библиотек
  • Сортировать / объединить
  • Управление базой данных СЭД  †
  • Дискретный симулятор GPDS общего назначения  †
  • Анализ цепи CIRC, †
  • УПРАВЛЕНИЕ —обобщенная система управления файлами  †

† Программный продукт, платный

16-битное программное обеспечение

Операционные системы

Базовый контрольный монитор (BCM) для Sigma 2 и 3 обеспечивал «полную возможность работы в реальном времени с некоторой возможностью пакетной обработки в фоновом режиме». Sigma 3 также может запускать RBM.

Клоны

После того, как Honeywell прекратила производство оборудования Sigma - Xerox продала большую часть прав компании Honeywell в июле 1975 года - несколько компаний выпустили или анонсировали системы клонирования. Telefile T-85, представленный в 1979 году, был заменой 32-битных сигм, совместимой 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 - заменяемую замену, совместимую с предыдущими версиями, которая также может использовать периферийные устройства IBM. Modutest Mod 9 был переработан и построен Джином Цейтлером (президентом), Лотаром Мюллером (старший вице-президент) и Эдом Драпеллом, полностью совместим с аппаратным и программным обеспечением Sigma 9. Он был произведен и продан компании Telefile, штат Юта Power and Light, Миннесота Пауэр, Тайвань Пауэр и Библиотечный центр колледжа Огайо ( OCLC ).

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки