Řada SDS 9 - SDS 9 Series
Na SDS 9 Series počítače jsou zpětně kompatibilní řada tranzistorových počítačů vyráběných Scientific Data Systems v letech 1960 až 1970. Tato řada zahrnuje SDS 910 , SDS 920 , SDS 925 , SDS 930 , SDS 940 a SDS 945 . SDS 9300 je rozšíření 9xx architektury. SDS 92 z roku 1965 je nekompatibilní 12bitový systém využívající monolitické integrované obvody .
Modely 910 a 920 byly poprvé odeslány v srpnu 1962. Modely 9300 byly oznámeny v červnu 1963. Modely 925 a 930 byly oznámeny v roce 1964. Modely 940 byly oznámeny v roce 1965 a 945 v roce 1968.
Řada 9 byla nahrazena řadou SDS Sigma .
Obecný popis
Všechny systémy jsou 24bitové stroje s jednou adresou. Programátorem přístupné registry jsou A (akumulátor), B (rozšíření), X (index) a P (programové počítadlo - 14 bitů), plus indikátor přetečení. 9300 má tři indexové registry X1 až X3, které lze použít jako základní registry, které umožňují přístup do paměti nad 16 kB slov. Pro vstup / výstup se používají registry W a Y.
Maximální adresní prostor je 2 14 nebo 16 384 slov (16 KW - 64 K char) na 910 a 920; Modely 9300, 930 a 940 podporují až 32 kB (128 kB), i když se způsob přístupu k další paměti liší.
Datové formáty
Data pevného bodu jsou 24 bitů, doplněk dvou , big-endian .
Plovoucí desetinná čárka je implementována do softwaru pomocí „programovaných operátorů“, s výjimkou SDS 9300, která má hardwarovou plovoucí desetinnou čárku. Všechna čísla s plovoucí desetinnou čárkou jsou uložena jako 48bitová dvojitá slova. Jedna přesnost má 24bitový zlomek se znaménkem a 9bitový podepsaný exponent, dvojitá přesnost má 39bitový zlomek a 9bitový exponent. Exponent i zlomek jsou uloženy ve formátu big-endian twos-komplement. Předpokládá se, že binární bod je okamžitě vlevo od bitu vyššího řádu zlomku. Hodnota čísla je , kde F je zlomek a E je exponent.
F*2E
Formáty s plovoucí desetinnou čárkou jsou:
Double precision floating point
+-+-----------------------+
|±| Fraction | high-order word
+-+-----------+-+---------+
| frac(cont) |±|exponent | low-order word
+-------------+-+---------+
bit 0 1 2
5 3
High-order word:
bit 0 fraction sign
bits 1-23 high-order part of fraction
Low-order word:
bits 0-14 low-order part of fraction
bit 15 exponent sign
bits 16-23 exponent
Single precision floating point
+-+-----------------------+
|±| Fraction | high-order word
+-+-----------+-+---------+
| not used |±|exponent | low-order word
+-------------+-+---------+
bit 0 1 2
5 3
The format is the same as double precision except that only 24 bits of fraction are used.
Generování adres
Pro generování adres se indexování , pokud je uvedeno, provádí před indirection . Slovo na efektivní nepřímé adrese je dekódováno, jako by se jednalo o instrukci (kromě toho, že je kód instrukce ignorován), což umožňuje nepřímé adrese také specifikovat směrování nebo indexování. Je povoleno více úrovní nepřímého adresování.
Naprogramovaní operátoři
Naprogramovat provozovatel zařízení umožňuje pole kód instrukce pro indikaci volání vektorem podprogramu adres. Šestibitový instrukční kód umožňuje až 64 naprogramovaných operátorů (osmičkové 00 až 77). Pokud je nastaven P bit, kód instrukce xx je považován za volání místa 1xx (osmičkový). Umístění instrukce POP je uloženo v umístění nula. Bitová nula nulové polohy je nastavena na aktuální hodnotu indikátoru přetečení a indikátor je resetován. Bit 9 nulové polohy je nastaven na '1'b pro indikaci nepřímé adresy, což umožňuje programované operátorské rutině nepřímý přístup k datům uvedeným v adrese instrukce POP.
SDS 910
Hlavní paměť na 910 je 2048 až 16384 slov paměti magnetického jádra s dobou cyklu 8 μs. Výuka přidávání pevného bodu trvá 16 μs, násobení pevného bodu trvá 248 μs. Dvě hardwarová přerušení jsou standardní a až 896 dalších volitelných.
Formát pokynů pro systémy 910 a 920 je následující:
+-+-+-+------+-+--------------+
|0|X|P|Opcode|I| Address |
+-+-+-+------+-+--------------+
1 2
bit 0 1 2 3 8 9 0 3
Bits 0-2 are called the "tag"
Bit 0 is always zero.
Bit 1 '1'b indicates that the operand address is to be indexed.
Bit 2 '1'b indicates that this instruction
is a programmed operator (POP).
Bits 3-8 is the instruction code or programmed-operator id.
Bit 9 '1'b indicates that the operand address shall be indirected
(indexing preceding indirecting), potentially recursively.
Bits 10-23 Contain the operand address.
SDS 910 vážil asi 900 liber (410 kg).
SDS 920
Hlavní paměť na 920 je 4096 až 16384 slov paměti magnetického jádra. Čas přidání pevného bodu je stejný jako u 910 (16 μs), ale násobení pevného bodu je zhruba dvakrát rychlejší při 128 μs. Model 920 může mít až 1024 prioritních přerušení.
920 vážil asi 1000 liber (450 kg).
SDS 930
Model 930 nabízí „systém rozšíření paměti“, který umožňuje adresovat více než 16 284 slov. K dispozici jsou dva 3bitové „registry rozšířené paměti“, nazývané EM2 a EM3, které lze načíst s hodnotou, která se použije jako tři bity efektivní adresy vyššího řádu. Adresy 00000 8 –17777 8 (prvních 8192 slov paměti) jsou vždy nezměněny. Pokud je osmičková číslice nejvyššího řádu adresy v instrukci dvě, nahradí obsah EM2 číslici vysokého řádu v efektivní adrese; když je číslice tři, použije se obsah EM3.
Zachovat kompatibilitu s předchozími modely. při spuštění počítače je hodnota v EM2 nastavena na 2 a EM3 na 3, což programům umožňuje adresovat prvních 16384 slov paměti. Tyto registry lze načíst programem.
Programový zavaděč používá bit vyššího řádu instrukce, ignorovaný všemi modely, jako příznak označující, že aktuálně načítaná instrukce má být přemístěna.
Paměť 930 má dobu cyklu 1,75 μs. Přidání pevného bodu trvá 3,5 μs a pevný bod vynásobí 7,0 μs. Systém prioritních přerušení umožňuje 2–38 přerušení vstupu / výstupu a až 896 systémových přerušení.
Formát instrukce pro systém 930 je kompatibilní s předchozími systémy, s výjimkou bitů používaných pro rozšířenou paměť:
+-+-+-+------+-+--+----------+
|0|X|P|Opcode|I|EM| Address |
+-+-+-+------+-+--+----------+
bit 0 1 2 3 3 9 11 1 2
01 2 3
Bits 10 and 11 specify either no extended memory
(EM='00'b—references first 8K words of memory)
or prepend the contents of
EM2 (EM='10'b) or
EM3 (EM='11'b)
to form the effective address.
SDS 940
Model 940 přidává provozní režimy pro podporu více uživatelů. Provozní režim předchozích modelů je přejmenován na normální režim . Nový režim monitoru omezuje přístup ke vstupu / výstupu a určitým privilegovaným instrukcím. Uživatel režim se používá pro aplikační programy běží uživatelů.
Sada paměťových mapových registrů se používá k mapování virtuálních adres na fyzické. Existuje osm paměťových mapových registrů, z nichž každý mapuje 2 kB slova, aby poskytoval adresní prostor 16 kB.
Formát instrukce pro normální režim je stejný jako pro 930. Adresování se liší mezi uživatelským režimem a režimem sledování.
SDS 940 user mode instruction format:
+-+-+-+------+-+---+---------+
|U|X|P|Opcode|I|Blk| Address |
+-+-+-+------+-+---+---------+
bit 0 1 2 3 3 9 1 1 2
0 3 3
Bit 0 is ignored in user mode unless bit position 2 (P)
indicates that this is a programmed operator.
In this case a '1'b in bit position 0 indicates that this is a "system POP", or "SYSPOP", instead of a standard programmed operator.
In user mode bit positions 10–12 "constitute a virtual memory block number", that is specify a memory map register, and bits 13–23 "specify a location within the virtual memory block."
The contents of the memory map register are prepended to instruction bits 13–23 to form the effective address.
Mapa paměti
Model 940 přistupuje k paměti prostřednictvím mapy paměti a poskytuje virtuální paměť . Formáty mapy se mezi mapou uživatelské paměti a mapou paměti monitoru mírně liší .
U programů spuštěných v uživatelském režimu slouží tři bity adresního pole instrukce vyššího řádu jako index do pole osmi registrů (R0-R7). Každý registr obsahuje 5-bitovou hodnotu ( R n ), která je přidána k nižšího řádu 11 bitů pole adresy instrukce pro vytvoření fyzické adresy 16-bitové. Toto logicky rozděluje virtuální paměť na osm bloků po 2048 slovech. Registry umožňují přístup k 16 tis. Slovům z jedné z možných 32 tis. Slov fyzické paměti. Šestý bit ( P n ) v každém rejstříku označuje pouze pro čtení bloku skladování. R n = 0 a P n = 1 označuje nepřiřazený blok a jakýkoli odkaz způsobí depeši . Registry map lze nastavit pouze v režimu monitoru.
Mapa paměti pro režim monitoru je podobná. Neexistují žádné P bity; že R 0 -R 5 ekvivalentů, nazývané M 0 -M 5 , obsahují jen pro čtení hodnot 0-5, poskytuje přímý přístup k fyzické adresy 0-8K-1 (00000-17777 8 ). U adres v rozsahu 8K – 12K-1 (20000–27777 8 ) se k vytvoření fyzické adresy používá registr rozšíření EM2, protože je v normálním režimu. U adres 12K – 16K-1 (30000–37777 8 ) se k vytvoření adresy používá obsah registrů paměťových map M 6 a M 7 .
Monitor může používat buď mapu paměti monitoru nebo mapu uživatelské paměti, určenou hodnotou bitu 0 instrukce. To umožňuje monitoru přístup do adresního prostoru uživatele.
Operátoři naprogramovaní v systému
V uživatelském režimu fungují naprogramovaní operátoři stejně jako v normálním režimu, přičemž přistupují k virtuálním umístěním uživatele 100–177 8 . 940 také obsahuje zařízení pro provádění operátorů programovaných systémem (SYSPOPS) , které se používají k volání monitorovacích služeb. Když dojde k SYSPOP v uživatelském režimu (instrukční bity 0 a 2 jsou '1'b), počítač nejprve vstoupí do režimu monitoru a poté přistupuje k vektoru instrukcí na monitoru (fyzickém) 100-177 8 .
SDS 945
945 je upgrade systému sdílení času 940. Bylo inzerováno, že je schopné „podporovat až 24 současných uživatelů a až 64 oprávněných uživatelů“.
MAGPAK
MAGPAK 9446 páskové jednotky subsystém a spojené 9401 páskové kazety byl vyvinut SDS pro série SDS 900 a bylo oznámeno v květnu 1964 každou pásku hnací jednotka sestává ze dvou nezávisle na sobě ovládaných magnetické páskové jednotky namontované na standardní 10½ palec krát 19 palců panelu. Data se zaznamenávají rychlostí 7,5 palce za sekundu a 1400 bitů na palec. Řídicí jednotka pásky 9448 spojuje jednotku páskové jednotky s jakýmkoli systémem řady 900. Kazeta s páskou obsahuje přibližně 600 stop pásky Mylar se dvěma nezávislými stopami, z nichž každá obsahuje přibližně 1,5 milionu znaků IBM (6 bitů plus parita), což poskytuje kapacitu přibližně 4 miliony šesti bitových znaků na kazetu.
Software
Primárním operačním systémem linky, s výjimkou 940 a 945, je operační systém MONARCH . MONARCH je dávkový operační systém s jedním úkolem . Původně rezidentní na magnetické pásce , novější verze mohou být umístěny na magnetickém disku typu hlava na stopu, který se nazývá soubor RAD (Rapid Access Data). MONARCH není výkonný systém , protože aplikační programy mají při spuštění kontrolu nad všemi prostředky počítače. Místo toho je to monitor , který poskytuje přechod z jednoho zaměstnání na druhé a podporuje služby aplikacím.
Rutina monitoru přijímá řídicí informace, které mimo jiné mohou zahrnovat požadavek na načtení a provedení určené standardní systémové rutiny. Monitor vykonává své funkce mezi úlohami a neprovádí kontrolu nad prováděním programu, jakmile je tento program načten a monitor do něj přenesl kontrolu.
...
Část monitoru, která během provádění programu zůstane v základní paměti, se skládá z rutiny Monitor Bootstrap a tabulky přiřazení jednotek.
Další standardní systémové rutiny, které jsou součástí monitoru, jsou:
- Zavaděč MONARCH
- Aktualizační rutina MONARCH
- Standardní vstupní / výstupní podprogramy
- Meta-Symbol assembler
- Překladač FORTRAN II
V roce 1969 byl k dispozici kompilátor ALGOL 60 .