Las computadoras de la serie SDS 9 son una línea compatible con versiones anteriores de computadoras transistorizadas producidas por Scientific Data Systems en las décadas de 1960 y 1970. Esta línea incluye SDS 910 , SDS 920 , SDS 925 , SDS 930 , SDS 940 y SDS 945 . El SDS 9300 es una extensión de la arquitectura 9xx. El SDS 92 de 1965 es un sistema de 12 bits incompatible construido con circuitos integrados monolíticos .
El 910 y el 920 se enviaron por primera vez en agosto de 1962. El 9300 se anunció en junio de 1963. [1] El 925 y el 930 se anunciaron en 1964. [1] El 940 se anunció en 1965, [2] y el 945 en 1968. [3]
La serie 9 fue reemplazada por la serie SDS Sigma .
Descripción general
Todos los sistemas son máquinas de una sola dirección de 24 bits . Los registros accesibles al programador son A (acumulador), B (extensión), X (índice) y P (contador de programa — 14 bits), más un indicador de desbordamiento. El 9300 tiene tres registros de índice X1 a X3 que se pueden usar como registros base para permitir el acceso a la memoria por encima de 16K palabras. Los registros W e Y se utilizan para entrada / salida.
El espacio máximo de direcciones es de 2 14 o 16 384 palabras (16 KW — 64 K caracteres) en el 910 y el 920; Los modelos 9300, 930 y 940 admiten hasta 32 K (128 K caracteres), aunque el método para acceder a la memoria adicional varía.
Formatos de datos
Los datos de punto fijo son de 24 bits, complemento a dos , big-endian .
El punto flotante se implementa en software utilizando "operadores programados", excepto en el SDS 9300 que tiene punto flotante de hardware. Todos los números de coma flotante se almacenan como palabras dobles de 48 bits. La precisión simple tiene una fracción con signo de 24 bits y un exponente con signo de 9 bits, la precisión doble tiene una fracción de 39 bits y un exponente de 9 bits. Tanto el exponente como la fracción se almacenan en formato de complemento a dos big-endian. Se supone que el punto binario está inmediatamente a la izquierda del bit de orden superior de la fracción. El valor del número es , donde F es la fracción y E es el exponente.F*2E
Los formatos de coma flotante son:
Punto flotante de doble precisión + - + ----------------------- + | ± | Fracción | palabra de orden superior + - + ----------- + - + --------- + | frac (cont) | ± | exponente | palabra de orden inferior + ------------- + - + --------- +bit 0 1 2 5 3Palabra de orden superior: bit 0 signo de fracción bits 1-23 parte de orden superior de la fracción Palabra de orden inferior: bits 0-14 parte de orden inferior de la fracción bit 15 signo de exponente bits 16-23 exponente
Punto flotante de precisión simple + - + ----------------------- + | ± | Fracción | palabra de orden superior + - + ----------- + - + --------- + | no utilizado | ± | exponente | palabra de orden inferior + ------------- + - + --------- +bit 0 1 2 5 3El formato es el mismo que el de precisión doble, excepto que solo se utilizan 24 bits de fracción.
Generación de direcciones
Para la generación de direcciones, la indexación , si se especifica, se realiza antes de la indirección . La palabra en la dirección indirecta efectiva se decodifica como si fuera una instrucción (excepto que se ignora el código de la instrucción), lo que permite que una dirección indirecta también especifique indirección o indexación. Se permiten varios niveles de direccionamiento indirecto.
Operadores programados
La facilidad del operador programado permite que el campo del código de instrucción indique una llamada a un vector de direcciones de subrutina. El código de instrucción de seis bits permite hasta 64 operadores programados (octal 00 a 77). Si se establece el bit P , un código de instrucción de xx se trata como una llamada a la ubicación 1xx (octal). La ubicación de la instrucción POP se guarda en la ubicación cero. El bit cero de la ubicación cero se establece en el valor actual del indicador de desbordamiento y el indicador se restablece. El bit 9 de la ubicación cero se establece en '1'b para indicar una dirección indirecta, lo que permite que la rutina del operador programada acceda indirectamente a los datos especificados en la dirección de la instrucción POP.
SDS 910
La memoria principal del 910 es de 2048 a 16384 palabras de memoria de núcleo magnético con un tiempo de ciclo de 8 μs. Una instrucción de suma de punto fijo tarda 16 μs, una multiplicación de punto fijo tarda 248 μs. Dos interrupciones de hardware son estándar con hasta 896 más opcionales.
El formato de instrucción para los sistemas 910 y 920 es el siguiente:
+ - + - + - + ------ + - + -------------- + | 0 | X | P | Código de operación | I | Direccion | + - + - + - + ------ + - + -------------- + 1 2bit 0 1 2 3 8 9 0 3Los bits 0-2 se denominan "etiqueta" El bit 0 es siempre cero.El bit 1 '1'b indica que la dirección del operando debe indexarse.El bit 2 '1'b indica que esta instrucción es un operador programado (POP).Los bits 3-8 son el código de instrucción o la identificación del operador programado.El bit 9 '1'b indica que la dirección del operando se direccionará indirectamente (indexación que precede a la indirecta), potencialmente de forma recursiva.Bits 10-23 Contienen la dirección del operando.
El SDS 910 pesaba alrededor de 900 libras (410 kg). [4]
SDS 920
La memoria principal del 920 es de 4096 a 16384 palabras de memoria de núcleo magnético. El tiempo de adición de punto fijo es el mismo que el del 910 (16 μs), pero la multiplicación de punto fijo es aproximadamente el doble de rápido a 128 μs. El 920 puede tener hasta 1024 interrupciones de prioridad.
El 920 pesaba alrededor de 450 kg. [5]
SDS 930
El 930 ofrece un "sistema de extensión de memoria" que permite direccionar más de 16284 palabras. Se proporcionan dos "registros de memoria extendida" de 3 bits, denominados EM2 y EM3, que pueden cargarse con un valor que se utilizará como los tres bits de orden superior de la dirección efectiva. Las direcciones 00000 8 –17777 8 (las primeras 8192 palabras de memoria) siempre están sin modificar. Si el dígito octal de orden superior de la dirección en la instrucción es dos, el contenido de EM2 reemplaza el dígito de orden superior en la dirección efectiva; cuando el dígito es tres, se utiliza el contenido de EM3.
Mantener la compatibilidad con modelos anteriores. cuando se inicia la computadora, el valor en EM2 se establece en 2 y EM3 en 3, lo que permite a los programas direccionar las primeras 16384 palabras de memoria. Estos registros pueden ser cargados por el programa.
El cargador de programas usa el bit de orden superior de la instrucción, ignorado por todos los modelos, como una bandera que indica que la instrucción que se está cargando actualmente debe ser reubicada.
La memoria 930 tiene un tiempo de ciclo de 1,75 μs. Una suma de punto fijo tarda 3,5 μs y una multiplicación de punto fijo 7,0 μs. El sistema de interrupción de prioridad permite de 2 a 38 interrupciones de entrada / salida y hasta 896 interrupciones del sistema.
El formato de instrucción para el sistema 930 es compatible con los sistemas anteriores, excepto por los bits utilizados para la memoria extendida:
+ - + - + - + ------ + - + - + ---------- + | 0 | X | P | Código de operación | I | EM | Direccion | + - + - + - + ------ + - + - + ---------- +bit 0 1 2 3 3 9 11 1 2 01 2 3Los bits 10 y 11 especifican sin memoria extendida (EM = '00'b: hace referencia a las primeras 8.000 palabras de memoria)o anteponer el contenido de EM2 (EM = '10'b) o EM3 (EM = '11'b) para formar la dirección efectiva.
SDS 940
El 940 agrega modos de operación para admitir múltiples usuarios. El modo de funcionamiento de los modelos anteriores pasa a llamarse modo normal . Un nuevo modo de monitor limita el acceso a la entrada / salida y ciertas instrucciones privilegiadas. Se utiliza un modo de usuario para ejecutar los programas de aplicación de los usuarios.
Se utiliza un conjunto de registros de mapas de memoria para asignar direcciones virtuales a físicas. Hay ocho registros de mapas de memoria, cada uno de los cuales asigna 2K palabras, para proporcionar un espacio de direcciones de 16K.
El formato de instrucción para el modo normal es el mismo que para el 930. El direccionamiento difiere entre el modo de usuario y el modo de monitor. [6] : pág.6
Formato de instrucción del modo de usuario SDS 940: + - + - + - + ------ + - + --- + --------- + | U | X | P | Código de operación | I | Negro | Direccion | + - + - + - + ------ + - + --- + --------- +bit 0 1 2 3 3 9 1 1 2 0 3 3El bit 0 se ignora en el modo de usuario a menos que la posición del bit 2 (P)indica que se trata de un operador programado. En este caso, un '1'b en la posición de bit 0 indica que se trata de un "sistema POP" o "SYSPOP", en lugar de un operador programado estándar.En el modo de usuario, las posiciones de bit 10-12 "constituyen un número de bloque de memoria virtual", es decir, especifican un registro de mapa de memoria, y los bits 13-23 "especifican una ubicación dentro del bloque de memoria virtual".El contenido del registro del mapa de memoria se antepone a los bits de instrucción 13-23 para formar la dirección efectiva.
Mapa de memoria
El 940 accede a la memoria a través de un mapa de memoria [nota 1] para proporcionar memoria virtual . Los formatos de mapa difieren ligeramente entre un mapa de memoria de usuario y un mapa de memoria de monitor .
Para programas que se ejecutan en modo de usuario, los tres bits de orden superior del campo de dirección de una instrucción sirven como índice para una matriz de ocho registros (R0-R7). [nota 2] Cada registro contiene un valor de 5 bits ( R n ) que se antepone a los 11 bits de orden inferior del campo de dirección de instrucción para formar la dirección física de 16 bits. Esto divide la memoria virtual lógicamente en ocho bloques de 2048 palabras cada uno. Los registros permiten el acceso a 16.000 palabras en cualquier momento de entre las posibles 32.000 palabras de la memoria física. Un sexto bit ( P n ) en cada registro indica un bloque de almacenamiento de solo lectura. R n = 0 y P n = 1 indica un bloque no asignado y cualquier referencia provoca una trampa . Los registros del mapa solo se pueden configurar en modo monitor.
El mapa de memoria para el modo de monitor es similar. No hay bits P ; los equivalentes R 0 –R 5 , denominados M 0 –M 5 , contienen los valores de solo lectura 0–5, lo que proporciona acceso directo a las direcciones físicas 0–8K-1 (00000–17777 8 ). Para direcciones en el rango 8K – 12K-1 (20000–27777 8 ), el registro de extensión de memoria EM2 se usa para formar la dirección física tal como está en el modo normal. Para las direcciones 12K – 16K-1 (30000–37777 8 ), el contenido de los registros de mapa de memoria M 6 y M 7 se utilizan para formar la dirección.
El monitor puede utilizar el mapa de memoria del monitor o el mapa de memoria del usuario, determinado por el valor del bit 0 de la instrucción. Esto permite que el monitor acceda al espacio de direcciones del usuario.
Operadores programados del sistema
En el modo de usuario, los operadores programados funcionan igual que en el modo normal, accediendo a las ubicaciones virtuales del usuario 100-177 8 . El 940 también incluye una función para ejecutar operadores programados por el sistema (SYSPOPS) , que se utiliza para llamar a los servicios de supervisión. Cuando se encuentra un SYSPOP en el modo de usuario (los bits de instrucción 0 y 2 son '1'b), la computadora primero ingresa al modo de monitor y luego accede al vector de instrucciones en el 100-177 (físico) del monitor 8 .
SDS 945
El 945 es una actualización del sistema de tiempo compartido 940. Se anunció que podía "admitir hasta 24 usuarios simultáneos y hasta 64 usuarios autorizados". [3]
MAGPAK
El subsistema de unidad de cinta MAGPAK 9446 y el cartucho de cinta 9401 asociado [7] fue desarrollado por SDS para la serie SDS 900 y anunciado en mayo de 1964 [8] Cada unidad de cinta consta de dos unidades de cinta magnética controladas independientemente montadas en un estándar de 10½ pulgadas por panel de 19 pulgadas. [9] Los datos se registran a 7.5 pulgadas por segundo y 1.400 bits por pulgada. [7] La Unidad de control de cinta 9448 conecta la unidad de unidad de cinta a cualquier sistema Serie 900. [7] El cartucho de cinta contiene aproximadamente 600 pies de cinta Mylar con dos pistas independientes, cada una con aproximadamente 1,5 millones de caracteres IBM (6 bits más paridad), con una capacidad de aproximadamente 4 millones de caracteres de seis bits por cartucho.
Software
El sistema operativo principal de la línea, excluyendo el 940 y el 945, es el sistema operativo MONARCH . MONARCH es un sistema operativo por lotes de una sola tarea . Residente originalmente en cinta magnética , las versiones posteriores pueden residir en un disco magnético de cabeza por pista llamado Archivo RAD (Rapid Access Data). MONARCH no es un sistema ejecutivo , ya que los programas de aplicación tienen el control de todos los recursos de la computadora cuando se ejecuta. En cambio, es un monitor que proporciona la transición de un trabajo a otro y servicios de apoyo a las aplicaciones.
La rutina de supervisión acepta información de control que, entre otras cosas, puede incluir una solicitud para cargar y ejecutar una rutina de sistema estándar especificada. El monitor realiza sus funciones entre trabajos y no ejerce control sobre la ejecución de un programa una vez que ese programa ha sido cargado y el monitor le ha transferido el control.
... La
parte del monitor que permanece en la memoria central durante la ejecución del programa consta de la rutina de arranque del monitor y la tabla de asignación de unidades.
Otras rutinas estándar del sistema que se incluyen en el monitor son: [10]
- El cargador MONARCH
- La rutina de actualización de MONARCH
- Subrutinas de entrada / salida estándar
- El ensamblador de meta-símbolos
- Compilador FORTRAN II
Notas
Referencias
- ^ a b Calkins, Keith. "El ORDENADOR que no morirá: el SDS SIGMA 7" . Consultado el 7 de noviembre de 2015 .
- ^ Sociedad Nuclear Estadounidense (1965). "" . Nuclear News (vol. 8) . Consultado el 10 de noviembre de 2015 .
- ^ a b "Hace ocho años: 29 de mayo de 1968" . Computerworld . 31 de mayo de 1976 . Consultado el 10 de noviembre de 2015 .
- ^ Weik, Martin H. (enero de 1964). "SDS 910" . ed-thelen.org . Una cuarta encuesta de sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos.
- ^ Weik, Martin H. (enero de 1964). "SDS 920" . ed-thelen.org . Una cuarta encuesta de sistemas informáticos digitales electrónicos domésticos.
- ^ Xerox Data Systems (octubre de 1969). Manual de referencia de la computadora XDS 940 (PDF) . Consultado el 12 de noviembre de 2015 .
- ^ a b c "Manual Técnico - SISTEMA DE CINTA MAGNÉTICA SERIE MAGPAK MODELOS 9446/9448" (PDF) . Bitsavers . SDS. Octubre de 1965 . Consultado el 17 de marzo de 2019 .
- ^ "SDS MAGPAK SACA EL DOLOR DE LA OPERACIÓN DE UNA PEQUEÑA COMPUTADORA". Datamación . Mayo de 1964. p. 2-3.
- ^ "SDS SERIE 900 MAGPAK" . archive.org . SDS. C. 1964.
- ^ Scientific Data Systems (noviembre de 1964). SDS Monarch Reference Manual Computadoras de la serie 900 (PDF) . Consultado el 27 de diciembre de 2015 .
- ^ Scientific Data Systems (diciembre de 1969). Manual de referencia de MONARCH para equipos de la serie 900/9300 (PDF) . Consultado el 30 de diciembre de 2015 .
enlaces externos
- Manual de referencia para SDS 910
- Manual de referencia para SDS 920
- Manual de referencia para SDS 925
- Manual de referencia para SDS 930
- Manual de referencia para SDS 940
- Manual de referencia para SDS 9300