SDS Sigma-serien

Frontpanel på SDS Sigma 5-datorn på Computer History Museum

SDS Sigma-serien är en serie tredje generationens datorer som introducerades av Scientific Data Systems i USA 1966. De första maskinerna i serien är 16-bitars Sigma 2 och 32-bitars Sigma 7; Sigma 7 var den första 32-bitarsdatorn som släpptes av SDS. På den tiden var den enda konkurrensen för Sigma 7 IBM 360 .

Minnesstorleksökningar för alla SDS/XDS/Xerox-datorer anges i kWords, inte kByte. Till exempel är Sigma 5-basminnet 16K 32-bitars ord (64K byte). Maximalt minne begränsas av längden på instruktionsadressfältet på 17 bitar, eller 128K ord (512K byte). Även om detta är en trivial mängd minne i dagens teknik, utförde Sigma-system sina uppgifter exceptionellt bra, och få var utplacerade med, eller behövde, den maximala 128K Word-minnesstorleken.

Xerox 500-serien , som introducerades 1973, är kompatibla uppgraderingar till Sigma-systemen med hjälp av nyare teknik.

1975 sålde Xerox sin datorverksamhet till Honeywell, Inc. som fortsatte att stödja Sigma-linjen under en tid.

En XDS Sigma 9 på Living Computer Museum , Seattle, Washington, USA, 2014

Sigma 9 kan ha rekordet för den längsta livslängden för en maskin som säljs nära det ursprungliga priset [ citat behövs ] . Sigma 9-datorer var fortfarande i drift 1993. 2011 förvärvade Living Computer Museum i Seattle , Washington en Sigma 9 från en servicebyrå (Applied Esoterics/George Plue Estate) och har gjort den operativ. Den Sigma 9-processorn fanns vid University of Southern Mississippi fram till november 1985 när Andrews University köpte den och tog den till Michigan. I februari 1990 sålde och levererade Andrews University via Keith Calkins den till Applied Esoterics i Flagstaff, Arizona . Keith Calkins gjorde Sigma 9 funktionell för museet 2012/13 och tog upp operativsystemet CP-V i december 2014. De olika andra systemkomponenterna kom från andra användarsidor, som Marquette, Samford och Xerox/Dallas.

Modeller

Källa:

32-bitars system

Modell Datum Flytpunkt Decimal Byte sträng Minneskarta Max minne (kwords)
Sigma 7 1966 frivillig frivillig standard frivillig 128
Sigma 5 1967 frivillig N/A N/A N/A 128
Sigma 6 1970 frivillig 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 modell 2 ? standard standard standard standard 256
Sigma 9 modell 3 1973 standard N/A N/A standard 512

16-bitars system

Modell Datum Max minne (kwords)
Sigma 2 1966 64
Sigma 3 1969 64

Instruktionsformat

Formatet för minnesreferensinstruktioner för 32-bitars Sigma-systemen är som följer:

+-+--------------+--------+------+---------------- -----------+ |*| Op-kod | R | X | Referensadress | +-+--------------+--------+------+---------------- -----------+ bit 0 1 7 8 1 1 1 1 3 1 2 4 5 1 Bit 0 indikerar indirekt adress. Bitarna 1-7 innehåller operationskoden (opkod) Bitarna 8-11 kodar en registeroperand (0:15) Bitarna 12-14 kodar ett indexregister (1:7). 0 indikerar ingen indexering. Bitarna 16-31 kodar adressen för ett minnesord.

För Sigma 9, när verklig utökad adressering är aktiverad, tolkas referensadressfältet olika beroende på om biten av hög ordning är 0 eller 1:

+-+---------------+--------+-------+--------- ----------+ | | | | |0| Adress i första 64K ord| |*| Op-kod | R | X +-+-------------------------+ | | | | |1| Låg 16 bitar av adress | +-+---------------+--------+-------+--------- -----------+ bitar 0 1 7 8 1 1 1 1 1 3 1 2 4 5 6 1

Om den högre ordningens bit är 0, hänvisar de lägre 16 bitarna av adressen till en plats i de första 64K orden i huvudminnet; om den högre ordningens bit är 1, hänvisar de lägre 16 bitarna av adressen till en plats i ett 64K-ordsblock av minne som specificerats av Extension Address i bitarna 42-47 i Program Status Doubleword, med Extension Address som sammanfogas med de nedre 16 bitarna av referensadressen för att bilda den fysiska adressen.

Funktioner

CPU

Sigma-systemen gav en rad prestanda, ungefär en fördubbling från Sigma 5, den långsammaste, till Sigma 9 Model 3, den snabbaste. Till exempel varierade 32-bitars fixpunktsmultiplikeringstider från 7,2 till 3,8 μs; 64-bitars flyttalsdelning varierade från 30,5 till 17,4 μs.

De flesta Sigma-system inkluderade två eller flera block med 16 allmänna register. Växlingsblock utförs av en enda instruktion (LPSD), vilket ger snabb kontextväxling, eftersom register inte behöver sparas och återställas.

Minne

Minne i Sigma-systemen kan adresseras som enskilda bytes, halvord, ord eller dubbelord.

Alla 32-bitars Sigma-system utom Sigma 5 och Sigma 8 använde en minneskarta för att implementera virtuellt minne . Följande beskrivning gäller Sigma 9, andra modeller har mindre skillnader.

Den effektiva virtuella adressen för ett ord är 17 bitar bred. Virtuella adresser 0 till 15 är reserverade för att referera till motsvarande allmänna register och är inte mappade. I annat fall, i virtuellt minnesläge, används högordningens åtta bitar av en adress, kallat virtuellt sidnummer , som ett index till en uppsättning av 256 13-bitars minneskartregister. De tretton bitarna från kartregistret plus de återstående nio bitarna i den virtuella adressen bildar adressen som används för att komma åt verkligt minne.

Åtkomstskydd implementeras med hjälp av en separat uppsättning av 256 tvåbitars åtkomstkontrollkoder, en per virtuell sida (512 ord), vilket indikerar en kombination av läs/skriv/kör eller ingen åtkomst till den sidan.

Oberoende av varandra fungerar en uppsättning av 256 2-bitars åtkomstkontrollregister för de första 128k orden i det verkliga minnet som ett "lås-och-nyckel"-system tillsammans med två bitar i dubbelordet för programstatus. Systemet tillåter att sidor markeras som "olåsta" eller att nyckeln är en "huvudnyckel". Annars måste nyckeln i PSD:n matcha låset i åtkomstregistret för att kunna referera till minnessidan.

Kringutrustning

Ingång/utgång sker med hjälp av en styrenhet som kallas IOP (Input-output processor). En IOP tillhandahåller en 8-bitars dataväg till och från minnet. System stöder upp till 8 IOP, som var och en kan ansluta upp till 32 enhetskontroller.

En IOP kan vara antingen en väljare I/O-processor (SIOP) eller en multiplexer I/O-processor (MIOP). SIOP ger en datahastighet på upp till 1,5 megabyte per sekund (MBPS), men tillåter endast en enhet att vara aktiv åt gången. MIOP, som är avsedd att stödja kringutrustning med långsam hastighet, tillåter upp till 32 enheter att vara aktiva när som helst, men ger endast en sammanlagd datahastighet på 0,3 MBPS.

Masslagring

RAD med lock öppet och skiva utdragen för underhåll

Den primära masslagringsenheten, känd som en RAD ( random-access disk), innehåller 512 fasta huvuden och en stor (ca 600 mm/24 i diameter) vertikalt monterad skiva som snurrar med relativt låga hastigheter. På grund av det fasta huvudarrangemanget är åtkomsten ganska snabb. Kapaciteten sträcker sig från 1,6 till 6,0 megabyte och används för tillfällig lagring. Disketter med stor kapacitet används för permanent lagring.

Sigma masslagringsenheter
Enhet Enhetstyp Kapacitet [MB] Genomsnittlig sökningstid [ms] Genomsnittlig rotationsfördröjning [ms] Genomsnittlig överföringshastighet [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 Kassettskiva 2.4 avtagbar 38 12.5 246
3232 Kassettskiva 4.9 avtagbar 38 12.5 246
3233 Kassettskiva
4,9 fast 4,9 avtagbar 		38 12.5 246
3242 Kassettskiva 5.7 avtagbar 38 12.5 286
3243 Kassettskiva
5,7 fast 5,7 avtagbar 		38 12.5 286
7251 Kassettskiva 2.3 avtagbar 38 12.5 225
7252 Kassettskiva
2,3 fast 2,3 avtagbar 		38 12.5 225
3277 Flyttbar disk 95 30 8.3 787
7271 Flyttbar disk 46,8 35 12.5 245

Kommunikationer

Sigma 7611 Character Oriented Communications subsystem ( COC ) stöder en till sju Line Interface Units (LIU). Varje LIU kan ha ett till åtta linjegränssnitt som kan fungera i simplex- , halvduplex- eller fullduplexläge . COC var "avsedd för teckenorienterade dataöverföringar med låg till medelhastighet."

Systemstyrenhet

System Control Unit (SCU) var en " mikroprogrammerbar dataprocessor" som kan ansluta till en Sigma CPU och "till perifera och analoga enheter och till många typer av linjeprotokoll." SCU:n exekverar horisontella mikroinstruktioner med en 32-bitars ordlängd. En cross-assembler som körs på ett Sigma-system kan användas för att skapa mikroprogram för SCU.

Carnegie Mellon Sigma 5

Sigma 5-datorn som ägs av Carnegie Mellon University donerades till Computer History Museum 2002. Systemet består av fem fullstora skåp med bildskärm, kontrollpanel och skrivare. Det är möjligen den sista överlevande Sigma 5 som fortfarande är i drift.

Sigma 5 såldes för 300 000 USD med 16 kiloord slumpmässigt tillgängligt magnetiskt kärnminne, med en valfri minnesuppgradering till 32 kW för ytterligare 50 000 USD. Hårddisken hade en kapacitet på 3 megabyte .

32-bitars programvara

Operativsystem

Sigma 5 och 8-systemen saknar minneskartfunktionen, Sigma 5 stöds av Basic Control Monitor (BCM) och Batch Processing Monitor (BPM). Sigma 8 kan köra Real-time Batch Monitor (RBM) såväl som BPM/BTM.

De återstående modellerna körde initialt Batch Processing Monitor (BPM), senare utökad med ett tidsdelningsalternativ (BTM); det kombinerade systemet kallades vanligtvis BPM/BTM. Universal Time-Sharing System (UTS) blev tillgängligt 1971 och stödde mycket förbättrade tidsdelningsfaciliteter. En kompatibel uppgradering (eller byte av namn) av UTS, Control Program V (CP-V) blev tillgänglig från och med 1973 och lade till realtids-, fjärrbatch- och transaktionsbearbetning. Ett dedikerat realtidsoperativsystem, Control Program for Real-Time (CP-R) var också tillgängligt för Sigma 9-system. Xerox operativsystem (XOS), avsett som en IBM DOS/360 -ersättning (inte att förväxla med PC DOS från en senare era), körs också på Sigma 6/7/9-system, men blev aldrig riktigt populär.

Tredje parts operativsystem

Vissa operativsystem från tredje part var tillgängliga för Sigma Machines. En hette GEM (för Generalized Environmental Monitor), och sades vara "ganska UNIX-liknande". En andra hette JANUS , från Michigan State University .

Programvara

Xerox-programvaran, kallad processorer , tillgänglig för CP-V 1978 inkluderade:

  • Kommandospråk för Terminal Executive Language (TEL).
  • Control Command Interpreter (CCI) batchmotsvarighet till TEL
  • Filsystemshanteringsprocessorer — säkerhetskopiering/återställning (fyll, fsave och fres)
  • LÄTT — online interaktiv felsökningsmiljö för Fortran och BASIC
  • Utökad FORTRAN IV
  • Meta-Symbol makro assembler
  • AP assembler
  • GRUNDLÄGGANDE
  • FLAGGA —FORTRAN Ladda och kör
  • ANS COBOL
  • APL
  • TEXT - ordbehandling
  • RPG
  • Simuleringsspråk (SL-l) †
  • LINK engångs länkladdare
  • LADDA två-pass overlay lastare
  • LYNX förenklad syntaxfront-end för LOAD
  • GENMD ladda modul editor
  • DELTA maskinspråksfelsökning
  • FORTRAN Debug Package (FDP)
  • COBOL Online Debugger
  • EDIT — textredigerare mestadels för språkkälla eller datafiler.
  • Peripheral Conversion Language (PCL) — uttalas "pickle" — verktyg för dataflyttning/konvertering
  • Andra serviceprocessorer som SYSGEN, ANLZ dumpanalysator, biblioteksunderhåll
  • Sortera/Slå samman
  • EDMS databashantering †
  • GPDS Diskret Simulator för allmänna ändamål †
  • CIRC-kretsanalys, †
  • HANTERA — generaliserat system för filhantering och rapportgenerering †

† Programprodukt, avgiftsbelagd

16-bitars programvara

Operativsystem

Basic Control Monitor (BCM) för Sigma 2 och 3 tillhandahöll "Fullständig realtidskapacitet med viss avsättning för batchbearbetning i bakgrunden." Sigma 3 kan också köra RBM.

Kloner

Efter att Honeywell avbröt produktionen av Sigma-hårdvara – Xerox hade sålt de flesta av rättigheterna till Honeywell i juli 1975 – producerade eller tillkännagav flera företag klonsystem. Telefile T-85, som introducerades 1979, var en uppåtkompatibel drop-in-ersättning för 32-bitars Sigmas. Ilene Industries Data Systems tillkännagav MOD 9000, en Sigma 9-klon med en inkompatibel I/O-arkitektur. Realtime Computer Equipment, Inc. designade RCE-9, en uppåtkompatibel drop-in-ersättning som även kunde använda IBMs kringutrustning. Modutest Mod 9 designades om och byggdes av Gene Zeitler (president), Lothar Mueller (Senior VP) och Ed Drapell, är 100% hård- och mjukvarukompatibilitet med Sigma 9. Den tillverkades och såldes till Telefile, Utah Power and Light, Minnesota Power, Taiwan Power och Ohio College Library Center ( OCLC ).

Se även

Vidare läsning

externa länkar

  • Begär ett konto på Living Computers: Museum + Labs, en portal till Paul Allens samling av tidsdelningsdatorer och interaktiva datorer, inklusive en Xerox Sigma 9 som kör CP-V.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SDS_Sigma_series&oldid=1143547207 "