Seria SDS Sigma - SDS Sigma series

Panoul frontal al computerului SDS Sigma 5 de la Computer History Museum

Seria SDS Sigma este o serie de computere de a treia generație care au fost introduse de Scientific Data Systems din Statele Unite în 1966. Primele mașini din serie sunt Sigma 2 pe 16 biți și Sigma 7 pe 32 de biți ; Sigma 7 a fost primul computer pe 32 de biți lansat de SDS. La acea vreme, singura competiție pentru Sigma 7 era IBM 360 .

Creșterile dimensiunii memoriei pentru toate computerele SDS / XDS / Xerox sunt indicate în kWorduri, nu kBytes. De exemplu, memoria de bază Sigma 5 are 16K cuvinte pe 32 de biți (64K octeți). Memoria maximă este limitată de lungimea câmpului de adresă de instrucțiuni de 17 biți sau 128K cuvinte (512K octeți). Deși aceasta este o cantitate banală de memorie în tehnologia de astăzi, sistemele Sigma și-au îndeplinit sarcinile în mod excepțional și puțini au fost implementați cu sau au avut nevoie de dimensiunea maximă a memoriei Word de 128K.

Cele din seria Xerox 500 de calculatoare, introduse începând din 1973, sunt compatibile îmbunătățiri la sistemele Sigma folosind o tehnologie mai nouă.

În 1975 Xerox și-a vândut compania de calculatoare către Honeywell, Inc., care a continuat sprijinul pentru linia Sigma pentru o vreme.

Un XDS Sigma 9 la Living Computer Museum , Seattle, Washington, SUA, 2014

Sigma 9 poate deține recordul pentru cea mai lungă durată de viață a unei mașini care se vinde în apropierea prețului original de vânzare cu amănuntul. Sigmas 9s erau încă în funcțiune în 1993. În 2011, Living Computer Museum din Seattle , Washington a achiziționat un Sigma 9 de la un birou de servicii (Applied Esoterics / George Plue Estate) și l-a făcut operațional. Procesorul Sigma 9 a fost la Universitatea din Mississippi de Sud până în noiembrie 1985, când Universitatea Andrews l-a cumpărat și l-a dus în Michigan. În februarie 1990, Universitatea Andrews, prin Keith Calkins, a vândut-o și a livrat-o la Applied Esoterics din Flagstaff, Arizona . Keith Calkins a făcut Sigma 9 funcțional pentru muzeu în 2012/13 și a lansat sistemul de operare CP-V în decembrie 2014. Diversele alte componente ale sistemului au venit de pe alte site-uri ale utilizatorilor, precum Marquette, Samford și Xerox / Dallas.

Modele

Sursă:

Sisteme pe 32 de biți

Model Data Punctul de plutire Zecimal Șir de octeți Harta de memorie Memorie maximă (kwords)
Sigma 7 1966 opțional opțional standard opțional 128
Sigma 5 1967 opțional N / A N / A N / A 128
Sigma 6 1970 opțional standard standard standard 128
Sigma 9 1971 standard standard standard standard 512
Sigma 8 1972 standard N / A N / A N / A 128
Sigma 9 model 2 ? standard standard standard standard 256
Sigma 9 model 3 1973 standard N / A N / A standard 512

Sisteme pe 16 biți

Model Data Memorie maximă (kwords)
Sigma 2 1966 64
Sigma 3 1969 64

Formatul de instrucțiuni

Formatul pentru instrucțiunile de referință de memorie pentru sistemele Sigma pe 32 de biți este după cum urmează: 

   +-+--------------+--------+------+---------------------------+
   |*|   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.

Pentru Sigma 9, când este activată adresarea extinsă reală, câmpul de adresă de referință este interpretat diferit, în funcție de faptul dacă bitul de ordine înaltă este 0 sau 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

Dacă bitul de ordine înaltă este 0, cei 16 biți inferiori ai adresei se referă la o locație din primele 64K cuvinte ale memoriei principale; dacă bitul de ordine înaltă este 1, cei 16 biți inferiori ai adresei se referă la o locație într-un bloc de memorie de 64K specificat de adresa extensiei în biții 42-47 din Cuvântul dublu al stării programului, adresa de extensie fiind concatenată cu cei 16 biți inferiori ai adresei de referință pentru a forma adresa fizică.

Caracteristici

CPU

Sistemele Sigma au oferit o serie de performanțe, dublându-se aproximativ de la Sigma 5, cel mai lent, până la Sigma 9 Model 3, cel mai rapid. De exemplu, timpii de multiplicare a punctului fix pe 32 de biți au variat între 7,2 și 3,8 μs; Divizarea în virgulă mobilă pe 64 de biți a variat între 30,5 și 17,4 μs.

Majoritatea sistemelor Sigma includeau două sau mai multe blocuri de 16 registre de uz general. Comutarea blocurilor se realizează printr-o singură instrucțiune (LPSD), asigurând comutarea rapidă a contextului, deoarece registrele nu trebuie să fie salvate și restaurate.

Memorie

Memoria în sistemele Sigma poate fi adresată ca octeți individuali, jumătăți de cuvinte, cuvinte sau cuvinte duble.

Toate sistemele Sigma pe 32 de biți, cu excepția Sigma 5 și Sigma 8, au folosit o hartă de memorie pentru a implementa memoria virtuală . Următoarea descriere se aplică Sigma 9, alte modele au diferențe minore.

Adresa virtuală efectivă a unui cuvânt are o lățime de 17 biți. Adresele virtuale de la 0 la 15 sunt rezervate pentru a face referire la registrul de uz general corespunzător și nu sunt mapate. În caz contrar, în modul de memorie virtuală, cei opt biți ai unei adrese de ordin înalt, numit număr de pagină virtuală , sunt folosiți ca index pentru o matrice de 256 de registre de hărți de memorie de 13 biți. Cei treisprezece biți din registrul hărții plus cei nouă biți rămași ai adresei virtuale formează adresa utilizată pentru a accesa memoria reală.

Protecția accesului este implementată utilizând o matrice separată de 256 de coduri de control de acces pe doi biți, unul pe pagină virtuală (512 cuvinte), indicând o combinație de citire / scriere / executare sau lipsa accesului la pagina respectivă.

În mod independent, o serie de 256 de biți de control de acces se înregistrează pentru primele 128k cuvinte de memorie reală funcționează ca un sistem „blocare și cheie” împreună cu doi biți în cuvântul dublu al stării programului. Sistemul permite ca paginile să fie marcate ca „deblocate” sau ca cheia să fie „cheie principală”. În caz contrar, cheia din PSD trebuia să se potrivească cu blocarea din registrul de acces pentru a face referire la pagina de memorie.

Periferice

Intrarea / ieșirea se realizează folosind o unitate de control numită IOP (procesor de intrare-ieșire). Un IOP oferă o cale de date de 8 biți către și de la memorie. Sistemele acceptă până la 8 IOP-uri, fiecare dintre acestea putând atașa până la 32 de controlere de dispozitiv.

Un IOP poate fi fie un procesor I / O selector (SIOP), fie un procesor I / O multiplexor (MIOP). SIOP oferă o rată de date de până la 1,5 megabytes pe secundă (MBPS), dar permite ca un singur dispozitiv să fie activ la un moment dat. MIOP, destinat să suporte periferice cu viteză mică, permite până la 32 de dispozitive să fie active în orice moment, dar oferă doar o rată de date agregată de .3 MBPS.

Stocare în masă

RAD cu capacul deschis și discul scos pentru întreținere

Dispozitivul principal de stocare în masă, cunoscut sub numele de RAD ( disc cu acces aleatoriu ), conține 512 capete fixe și un disc mare (aproximativ 600 mm / 24 în diametru) montat vertical, care se rotește la viteze relativ mici. Datorită aranjamentului fix al capului, accesul este destul de rapid. Capacitățile variază de la 1,6 la 6,0 megaocteți și sunt utilizate pentru stocarea temporară. Discurile multi-platou de mare capacitate sunt utilizate pentru stocare permanentă.

Dispozitive de stocare în masă Sigma
Dispozitiv Tip de dispozitiv Capacitate [MB] Timp mediu de căutare [ms] Întârziere de rotație medie [ms] Rata medie de transfer [kB / s]
3214 RAD 2,75 N / A 8.5 647
7202 RAD .7 N / A 17 166
7203 RAD 1.4 N / A 17 166
7204 RAD 2.8 N / A 17 166
7232 RAD 6.0 N / A 17 355
3231 Disc cartuș 2.4 detașabil 38 12.5 246
3232 Disc cartuș 4.9 detașabil 38 12.5 246
3233 Disc cartuș 4.9 fix
4.9 detașabil		 38 12.5 246
3242 Disc cartuș 5.7 detașabil 38 12.5 286
3243 Disc cartuș 5.7 fix
5.7 detașabil		 38 12.5 286
7251 Disc cartuș 2.3 detașabil 38 12.5 225
7252 Disc cartuș 2.3 fix
2.3 detașabil		 38 12.5 225
3277 Disc detasabil 95 30 8.3 787
7271 Disc detasabil 46,8 35 12.5 245

Comunicații

Subsistemul de comunicare orientat pe caractere ( COC ) Sigma 7611 acceptă una până la șapte unități de interfață de linie (LIU). Fiecare LIU poate avea una până la opt interfețe de linie capabile să funcționeze în modul simplex , semi-duplex sau full-duplex . COC a fost „destinat transmisiilor de date orientate spre caractere cu viteză mică sau medie”.

Unitate de control al sistemului

Unitatea de Control System (SCU) a fost un „ microprogrammable procesor de date“ , care poate interfață la un Sigma CPU, și „la periferice și analogice dispozitive, și la mai multe tipuri de protocol de linie.“ SCU execută microinstrucțiuni orizontale cu o lungime de cuvânt pe 32 de biți. Un asamblator încrucișat care rulează pe un sistem Sigma poate fi utilizat pentru a crea microprograme pentru SCU.

Carnegie Mellon Sigma 5

Computerul Sigma 5 deținut de Universitatea Carnegie Mellon a fost donat Muzeului de Istorie a Calculatoarelor în 2002. Sistemul este format din cinci dulapuri de dimensiuni mari, cu un monitor, panou de control și o imprimantă. Este probabil ultimul Sigma 5 supraviețuitor care este încă operațional.

Sigma 5 s-a vândut cu 300.000 de dolari SUA cu 16 kilowords de memorie cu nucleu magnetic cu acces aleatoriu , cu un upgrade opțional de memorie la 32 kW pentru o sumă suplimentară de 50.000 de dolari. Unitatea de hard disk avea o capacitate de 3 megabytes .

Software pe 32 de biți

Sisteme de operare

Sistemele Sigma 5 și 8 nu dispun de caracteristica hărții de memorie, Sigma 5 este acceptat de Basic Control Monitor (BCM) și Batch Processing Monitor (BPM). Sigma 8 poate rula Batch Monitor (RBM) în timp real, precum și BPM / BTM.

Celelalte modele au rulat inițial Batch Processing Monitor (BPM), mărit ulterior cu o opțiune de partajare a timpului (BTM); sistemul combinat a fost denumit de obicei BPM / BTM. Sistemul universal de partajare a timpului (UTS) a devenit disponibil în 1971, sprijinind facilități de partajare a timpului mult îmbunătățite. O actualizare compatibilă (sau redenumire) a UTS, Control Program V (CP-V) a devenit disponibilă din 1973 și a adăugat procesare în timp real, la distanță și tranzacție. Un sistem de operare dedicat în timp real, Program de control pentru timp real (CP-R) a fost, de asemenea, disponibil pentru sistemele Sigma 9. Sistemul de operare Xerox (XOS), conceput ca un înlocuitor IBM DOS / 360 (nu trebuie confundat cu PC DOS din ultima epocă), rulează și pe sistemele Sigma 6/7/9, dar nu a câștigat niciodată popularitate reală.

Sisteme de operare terță parte

Unele sisteme de operare terță parte erau disponibile pentru Sigma Machines. Unul a fost numit GEM (pentru Generalized Environmental Monitor) și s-a spus că este „destul de asemănător UNIX”. Un al doilea a fost numit JANUS , de la Universitatea de Stat din Michigan .

Aplicații software

Software-ul Xerox, numit procesoare , disponibil pentru CP-V în 1978 a inclus:

  • Limbajul de comandă Terminal Executive Language (TEL)
  • Omologul de comandă al controlului de comandă (CCL) al TEL
  • Diferite procesoare de gestionare a sistemului - backup / restaurare, contabilitate etc.
  • EASY - Editor de linie TTY
  • Extins FORTRAN IV
  • Asamblor macro macro-simbol
  • Asamblator AP
  • DE BAZĂ
  • FLAG —FORTRAN Load and Go
  • ANS COBOL
  • APL
  • RPG
  • Limbaj de simulare (SL-l)  †
  • LINK încărcător cu o singură trecere
  • ÎNCĂRCAȚI încărcătorul cu două treceri
  • Încărcător LYNX
  • Editorul modulului de încărcare GENMD
  • Depanator de limbaj al mașinii DELTA
  • Pachet de depanare FORTRAN (FDP)
  • Debugger on-line COBOL
  • EDIT - editor de linie
  • Limbajul de conversie periferică (PCL) - pronunțat „murătură” - utilitate de mutare / convertire a datelor
  • Alte procesoare de service, cum ar fi SYSGEN, analizorul de dump ANLZ, întreținerea bibliotecii
  • Sortare / Îmbinare
  • Managementul bazei de date EDMS  †
  • GPDS Simulator discret cu scop general  †
  • Analiza circuitului CIRC, †
  • GESTIONARE — sistem de gestionare a fișierelor generalizat  †

† Produs de program, contra cost

Software pe 16 biți

Sisteme de operare

Monitorul de control de bază (BCM) pentru Sigma 2 și 3 a oferit „capacitate completă în timp real, cu unele prevederi pentru procesarea în serie în fundal”. Sigma 3 ar putea rula și RBM.

Clone

După ce Honeywell a întrerupt producția de hardware Sigma - Xerox vânduse majoritatea drepturilor către Honeywell în iulie 1975 - mai multe companii au produs sau au anunțat sisteme de clonare. Telefonul T-85, introdus în 1979, a fost un înlocuitor compatibil ascendent pentru Sigmas pe 32 de biți. Ilene Industries Data Systems a anunțat MOD 9000, o clonă Sigma 9 cu o arhitectură I / O incompatibilă. Realtime Computer Equipment, Inc. a proiectat RCE-9, un înlocuitor compatibil ascendent care ar putea utiliza și periferice IBM. Modutest Mod 9 a fost reproiectat și construit de Gene Zeitler (președinte), Lothar Mueller (Senior VP) și Ed Drapell, este 100% compatibilitate hardware și software cu Sigma 9. A fost fabricat și vândut către Telefile, Utah Power and Light, Minnesota Power, Taiwan Power și Ohio College Library Center ( OCLC ).

Vezi si

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe

  • Solicitați un cont la Living Computers: Museum + Labs, un portal al colecției Paul Allen de timesharing și computere interactive, inclusiv un Xerox Sigma 9 care rulează CP-V.