IBM 704 - IBM 704

Počítač IBM 704 v NACA v roce 1957
Počítač IBM 704 s páskovými jednotkami IBM 727 a displejem IBM 780 CRT
IBM 704 v Museo Nazionale Scienza e Tecnologia Leonardo da Vinci , Milán

IBM 704 , představil IBM v roce 1954, je první sériově vyráběný počítač s plovoucí desetinnou čárkou aritmetické hardwaru. Provozní příručka IBM 704 uvádí:

Elektronický stroj na zpracování dat typu 704 je rozsáhlá, vysokorychlostní elektronická kalkulačka řízená interně uloženým programem typu s jednou adresou.

704 v té době byl tedy považován za „téměř jediný počítač, který zvládal složitou matematiku“. 704 byl výrazným zlepšením oproti předchozímu IBM 701, pokud jde o architekturu a implementaci. Stejně jako 701, 704 používá vakuové trubice logické obvody a 36-bitová binární slova. Změny oproti 701 zahrnují použití jádrové paměti místo Williamsových elektronek , aritmetické instrukce s plovoucí desetinnou čárkou, 15bitové adresování a přidání tří indexových registrů . Na podporu těchto nových funkcí byly pokyny rozšířeny tak, aby používaly celé 36bitové slovo. Nová instrukční sada , která není kompatibilní s 701, se stala základem pro podtřídu „vědecké architektury“ počítačů řady IBM 700/7000.

704 může provést až 12 000 přidání s pohyblivou řádovou čárkou za sekundu. IBM vyrobila v letech 1955 až 1960 systémy typu 123 typu 704.

Orientační body

Programovací jazyky FORTRAN a LISP byly nejprve vyvinuty pro 704, stejně jako SAP assembler - Symbolic Assembly Program , později distribuovaný SHARE jako SHARE Assembly Program .

MUSIC , první počítačový hudební program, byl vyvinut na IBM 704 Maxem Mathewsem .

V roce 1962 vytvořil fyzik John Larry Kelly Jr. jeden z nejslavnějších okamžiků v historii Bell Labs pomocí počítače IBM 704 k syntéze řeči. Kellyho hlasový záznamník, syntetizátor vokodéru, vytvořil píseň Daisy Bell s hudebním doprovodem Maxe Mathewse . Arthur C. Clarke byl v době této demonstrace syntézy řeči shodou okolností na návštěvě u přítele a kolegy Johna Pierceho v zařízení Bell Labs Murray Hill a Clarke natolik zaujal, že ho o šest let později použil ve vrcholné scéně svého románu a scénáře pro 2001: Vesmírná odysea , kde počítač HAL 9000 zpívá stejnou píseň.

Edward O. Thorp , matematický instruktor na MIT, použil IBM 704 jako výzkumný nástroj k prozkoumání pravděpodobnosti vítězství při vývoji své teorie blackjackového hraní. Pro formulaci rovnic svého výzkumného modelu použil FORTRAN.

IBM 704 ve výpočetním středisku MIT byl použit jako oficiální sledovač pro Smithsonian Astrophysical Observatory Operation Moonwatch na podzim roku 1957. IBM poskytlo čtyři vědecké pracovníky na pomoc vědcům a matematikům Smithsonian Astrophysical Observatory při výpočtu satelitních drah: Dr.  Giampiero Rossoni , Dr. John Greenstadt, Thomas Apple a Richard Hatch.

Los Alamos Scientific Laboratory (LASL) vyvinul časnou monitoru s názvem SLAM povolit dávkové zpracování .

Registry

Modul obvodu vakuové trubice IBM 704

IBM 704 má 38bitový akumulátor , 36bitový kvocient násobitele a tři 15bitové rejstříky . Obsah rejstříků rejstříků je odečten od základní adresy, takže rejstříky rejstříků se také nazývají „registry úbytků“. Všechny tři rejstříky rejstříků se mohou účastnit instrukce: pole 3bitového tagu v instrukci je bitová mapa určující, který z registrů se operace účastní. Je -li však vybrán více než jeden rejstřík rejstříku, pak je jejich obsah před dekrementováním ORED - nikoli přidán - dohromady. Toto chování přetrvávalo v pozdějších strojích vědecké architektury (například IBM 709 a IBM 7090 ) až do IBM 7094 . IBM 7094, představený v roce 1962, zvýšil počet indexových registrů na sedm a vybral vždy jen jeden; chování „nebo“ zůstává k dispozici v režimu kompatibility IBM 7094.

Formáty instrukcí a dat

Existují dva formáty instrukcí, označované jako „Typ A“ a „Typ B“. Většina pokynů byla typu B.

Instrukce typu A mají v pořadí 3bitovou předponu (instrukční kód), 15bitové pole dekrementace , 3bitové pole tagu a 15bitové pole adresy . Existují operace podmíněného skoku na základě hodnot v registrech indexů uvedených v poli značky . Některé instrukce také odečítají pole dekrementů od obsahu indexových registrů. Implementace vyžaduje, aby druhé 2 bity kódu instrukce byly nenulové, což dává celkem šest možných instrukcí typu A. Jedna (STR, binární kód instrukčního kódu 101) byla implementována až v IBM 709 .

Instrukce typu B mají postupně 12bitový kód instrukce (s bity 2 a 3 nastavenými na 0, aby se odlišily od instrukcí typu A), 2bitové pole příznaku , 4 nepoužité bity, pole 3bitových tagů , a 15bitové pole adresy .

Instrukční sada implicitně rozděluje datový formát do stejných polí jako instrukce typu A: předpona, dekrement, tag a adresa. Existují pokyny pro úpravu každého z těchto polí v datovém slově beze změny zbývající části slova, přestože instrukce Store Tag nebyla v IBM 704 implementována.

Původní implementace Lispu používá pole adresy a dekrementace k uložení hlavičky a ocasu propojeného seznamu . Po těchto polích byly pojmenovány primitivní funkce auto („obsah adresní části registru“) a cdr („obsah dekrementační části registru“).

Paměť a periferie

704 obsahuje ovládací prvky pro: jednu čtečku 711 děrných karet , jednu 716 abecední tiskárnu , jednu 721 děrovanou kartu, pět 727 magnetických páskových jednotek a jednu 753 páskovou řídicí jednotku, jednu magnetickou čtečku a zapisovač 733 bubnů a jedno magnetické jádro 737 Úložná jednotka. Celková hmotnost byla asi 19 466 liber (9,7 čistých tun; 8,8 t).

704 sám přišel s ovládací konzolou, která měla 36 různých ovládacích spínačů nebo tlačítek a 36 přepínačů pro vstup dat, jeden pro každý bit v registru. Řídicí konzola v podstatě umožňuje pouze nastavení binárních hodnot registrů pomocí přepínačů a sledování binárního stavu registrů zobrazených ve vzoru mnoha malých neonových trubic, které vypadají podobně jako moderní LED diody. Pro interakci člověka s počítačem by se programy zadávaly zpočátku na děrné štítky, nikoli na konzolu, a výstup čitelný pro člověka by směřoval do tiskárny.

K dispozici byl také IBM 740 Cathode Ray Tube Output Recorder, což je 21palcový vektorový displej s velmi dlouhou dobou trvání fosforu 20 sekund pro prohlížení lidmi, spolu se 7palcovým displejem přijímajícím stejný signál jako větší displej, ale s rychle se rozpadajícím luminoforem určeným k fotografování připojeným fotoaparátem.

737 Magnetic Core Storage Unit slouží jako RAM a poskytuje 4096 36bitových slov, což odpovídá 18 432 bytům. 727 magnetických páskových jednotek ukládá přes 5 milionů 6bitových znaků na kotouč.

Spolehlivost

Jako stroj s vakuovými trubkami měl IBM 704 podle dnešních standardů velmi špatnou spolehlivost. V průměru stroj selhal přibližně každých 8 hodin, což omezilo velikost programu, který mohli první překladače Fortran úspěšně přeložit, protože stroj by selhal před úspěšnou kompilací velkého programu.

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy