ICT 1900 era una familia de computadoras centrales lanzadas por International Computers and Tabulators (ICT) y más tarde International Computers Limited (ICL) durante las décadas de 1960 y 1970. La serie 1900 se destacó por ser uno de los pocos competidores no estadounidenses del IBM System/360 , y disfrutó de un éxito significativo en los mercados europeo y británico de la Commonwealth .
A principios de 1963, ICT inició negociaciones para comprar el negocio informático de Ferranti . Para endulzar el trato, Ferranti demostró a ICT la máquina Ferranti-Packard 6000 (FP6000), que había sido desarrollada por su filial canadiense Ferranti-Packard , con un diseño conocido como Harriac que había sido iniciado en Ferranti por Harry Johnson y desarrollado realizado por Stanley Gill y John Iliffe. [1]
El FP6000 tenía un diseño avanzado y, en particular, incluía soporte de hardware para multiprogramación . ICT consideró utilizar el FP6000 como su procesador de tamaño mediano en el período 1965-1968, reemplazando al ICT 1302 . Otro plan que se estaba considerando era licenciar una nueva gama de máquinas desarrolladas por RCA , probablemente compatibles con el esperado IBM 8000 . [2]
La gama inicial 1900 no se vio afectada por los muchos años de cuidadosa planificación detrás del IBM 360.
-- Virgilio Pasquali [3]
El 7 de abril de 1964, IBM anunció la serie System/360 , una familia de máquinas compatibles que abarcaban casi toda la gama de necesidades de los clientes. Inmediatamente resultó obvio que las TIC necesitarían una respuesta coherente. Había dos caminos disponibles: desarrollar una gama de máquinas basadas en el FP6000, utilizando la flexibilidad de su diseño para producir máquinas más pequeñas o más grandes, o cooperar con RCA que estaba reorientando su desarrollo hacia una gama compatible con System/360 que se conocería como los espectros RCA 70 .
Una consideración importante fue que el FP6000 ya estaba funcionando, mientras que la gama RCA Spectra tardaría algunos años en estar disponible. Al final, se tomó la decisión de optar por una gama de máquinas basadas en la FP6000. La pieza central de la nueva gama fue el ICT 1904, una versión del FP6000 con la interfaz periférica estándar ICT. Para máquinas de gama alta, la unidad ICT West Gorton (anteriormente parte de Ferranti) iba a desarrollar un nuevo procesador más grande, el ICT 1906. Para satisfacer las necesidades de los clientes más pequeños, la unidad ICT Stevenage desarrolló máquinas más pequeñas, ICT 1901 y ICT 1902/3 , basadas en los procesadores PF182 y PF183 que ya están en desarrollo.
El 29 de septiembre de 1964 se anunció la gama ICT 1900 en una presentación filmada, con guión de Antony Jay . La semana siguiente se demostraron dos sistemas de trabajo en la feria Business Equipment Exhibition de Olimpia .
La primera venta comercial se realizó en 1964 a Morgan Crucible Company , y comprendía un modelo 1902 de 16K palabras con un lector de 80 columnas y 980 tarjetas/minuto, una perforadora de tarjetas, una impresora de 600 líneas/min y 4 unidades de cinta de 20kchar/s [ nota 1] . Pronto se actualizó a una memoria de 32K palabras y una unidad de punto flotante para permitir algunos trabajos científicos. La misma empresa también fue la primera en encargar el primer ordenador de ICT, el HEC4 (más tarde ICT 1201), en 1955.
El primer sistema entregado fue un modelo 1904, para el Northampton College of Advanced Technology , Londres, en enero de 1965.
El ICT 1900 era un direccionador de palabras que utilizaba una arquitectura de registro en memoria con ocho registros acumuladores . Tres de los acumuladores podrían usarse como registros modificadores ( índice ). La longitud de la palabra era de 24 bits , que podían utilizarse como cuatro caracteres de seis bits; Se proporcionaron instrucciones para copiar caracteres individuales hacia y desde la memoria.
Los acumuladores eran direccionables como si fueran las primeras ocho palabras de la memoria, dando el efecto de instrucciones de registro a registro sin necesidad de códigos de operación adicionales. Los registros de hardware eran una característica opcional y, si no estaban instalados, los acumuladores eran las primeras ocho palabras de memoria. La gran cantidad de características opcionales en el diseño del FP6000 le dio a las TIC una gran flexibilidad en cuanto a precios.
Una característica notable de la serie fue el soporte de hardware para ejecutar múltiples procesos: cada proceso se ejecutó en un espacio de direcciones independiente, reforzado por registros de datos y límites . Ningún proceso de usuario podría acceder a la memoria de ningún otro proceso. Los modelos posteriores agregaron hardware de paginación , permitiendo una verdadera memoria virtual con el sistema operativo GEORGE 4 .
En los modelos originales, el tamaño de la dirección era de 15 bits, lo que permitía hasta 32 KB de palabras de memoria. Los modelos posteriores agregaron direccionamiento de 22 bits, lo que permite una memoria máxima teórica de 4 Mword. Las instrucciones contenían un operando de 12 bits, fijo o desplazado de un registro de índice. Las instrucciones de bifurcación tenían un desplazamiento de 15 bits, lo que permitía el acceso a toda la memoria en el rango inicial. Cuando el tamaño de la dirección se aumentó a 22 bits, se agregaron ramas reemplazadas ( indirectas ) y relativas al conjunto de instrucciones para permitir el acceso a un espacio de direcciones más grande.
El mayor cambio entre el FP6000 original y la serie 1900 fue la inclusión de la interfaz estándar ICT para la conexión de periféricos. Esto permitió la conexión de cualquier periférico TIC a cualquier procesador de la serie, y los propietarios podían actualizar sus procesadores manteniendo los mismos periféricos o viceversa.
Todas las operaciones de E/S fueron iniciadas por un proceso de supervisor privilegiado, conocido como ejecutivo . Los procesos de usuario se comunicaban con el ejecutivo mediante extracódigos , instrucciones que provocaban una trampa en el ejecutivo. Luego, el ejecutivo se comunicaría con el periférico apropiado a través de la interfaz estándar, utilizando funciones que no están disponibles para los procesos del usuario. Las transferencias de datos posteriores se producirían a través de esta interfaz, de forma autónoma y sin mayor participación del programa. La conclusión de las transferencias (o el error, si lo hubiera) también se indicaría al ejecutivo.
En los miembros más pequeños de la serie, también se implementaron como extracódigos algunas instrucciones costosas ( punto flotante, por ejemplo). La combinación del ejecutivo y el hardware proporcionó la misma interfaz para los programas que se ejecutan en cualquier modelo de la gama.
La unidad de punto flotante de hardware, si estaba instalada, funcionaba de forma autónoma. Después de iniciar una operación de punto flotante, las instrucciones de números enteros se podían ejecutar en paralelo hasta que se necesitara el resultado de la operación de punto flotante.
El conjunto de instrucciones admitía los siguientes formatos de datos:
Dado que ICT 1900 utilizaba un carácter de seis bits, estaba limitado en gran medida a un repertorio de 64 caracteres, con sólo letras mayúsculas y sin caracteres de control .
Para manejar datos en cinta de papel o de equipos de comunicaciones, se podría utilizar un sistema de turnos para representar los 128 caracteres completos de ASCII . El carácter #74 (es decir, 74 octal ) se consideró un cambio alfa e indicaba que los caracteres subsiguientes debían considerarse mayúsculas, el #75 era un cambio beta e indicaba que los caracteres subsiguientes estaban en minúsculas, y el #76 el cambio delta , lo que indicaba que el siguiente carácter era un personaje de control. Por tanto, la cadena ASCII "Hola mundo" se codificaría como " αHβELLO αWβORLD". El carácter 77 era un carácter de relleno (ignorar), similar al carácter de borrado en el mundo de 7 bits.
El 1900 utilizó una variante de ASCII-63 , conocida por las TIC como juego de caracteres ECMA , con diferencias en códigos de cinco caracteres:
Tanto la serie 1900 como IBM System/360 proporcionaron soporte de hardware para multiprogramación. En el 1900, todas las direcciones de memoria del usuario fueron modificadas por un registro de datum (dirección base) y comparadas con un registro de límite , evitando que un programa interfiriera con otro. System/360 le dio a cada proceso y a cada bloque de memoria de 2048 bytes una clave de cuatro bits, y si una clave de proceso no coincidía con la clave del bloque de memoria, se produciría una excepción. El sistema 1900 requería que los programas ocuparan un área contigua de memoria pero permitía reubicar los procesos durante la ejecución, simplificando el trabajo del sistema operativo. El 1900 también permitía a cualquier proceso acceso directo a las primeras 4096 palabras de su espacio de direcciones. (Tanto el 1900 como el 360 tenían un campo de operando de 12 bits, pero en el 360 las direcciones eran direcciones físicas para que un programa pudiera acceder directamente a los primeros 4096 bytes de memoria física ).
El System/360 tenía la ventaja de un tamaño de palabra y carácter más grande; sus palabras de 32 bits eran lo suficientemente grandes para números de coma flotante (baja precisión), mientras que el 1900 necesitaba al menos dos palabras. El byte de ocho bits del System/360 permitía la manipulación de caracteres en minúsculas sin las complejas secuencias de desplazamiento del 1900. Sin embargo, en los primeros días el tamaño de palabra más pequeño del 1900 se consideraba una ventaja de costes, ya que la memoria podía ocupar 25 % más barato por el mismo número de palabras.
La gama inicial de máquinas fue:
El tiempo de ejecución de una instrucción de suma ("agregar el contenido de la ubicación de la tienda x para registrar y") osciló entre 2,5 μs para un 1906 o 1907 con un almacén central de 1,1 μs, y 34 μs para un 1901 con un almacén central de 6 μs.
Todas las máquinas, excepto la 1901, eran operadas desde un Teletipo Modelo 33 ASR modificado que se utilizaba para dar órdenes al ejecutivo . El 1901 se operaba desde interruptores de consola, con una consola disponible como opción adicional.
Estaba disponible una gama de periféricos, incluidos lectores y perforadoras de tarjetas de 80 columnas , lectores y perforadoras de cintas de papel de 8 pistas e impresoras de línea de barril sólido . Los datos podrían almacenarse en cinta magnética de media pulgada . El almacenamiento en disco magnético estuvo disponible en 1966. [8]
En 1968, ICT presentó las máquinas de la serie E:
En la serie F se introdujeron mejoras en los subsistemas de memoria de estas máquinas, reemplazando el núcleo de 1,8 µs por un núcleo de 0,75 µs. [9]
(ICT se fusionó con English Electric Computers para formar ICL el 9 de julio de 1968. Por lo tanto, aunque la serie E había sido diseñada por ICT, muchas, si no todas, se entregaron con insignias de ICL).
En 1969 se entregó la serie 1900 A, [10] reemplazando las máquinas restantes de la serie inicial y las máquinas E/F. Las implementaciones originales de semiconductores discretos de germanio fueron reemplazadas por circuitos integrados TTL de la serie 7400 de Texas Instruments en la mayor parte de la gama y circuitos integrados ECL MECL 10K de Motorola en el nuevo 1906A (que se basó en el 1906 original en lugar del procesador dual 1904 del 1906E/ F). Hubo una propuesta para construir una versión multiprocesador del 1906A, el 1908A (conocido internamente como Proyecto 51), que permitiría a ICL competir con las grandes máquinas CDC e IBM en universidades y centros de investigación, pero finalmente se abandonó en favor de la aceleración. Estamos trabajando en la nueva gama que se estaba diseñando para sustituir tanto a la serie 1900 como al ICL System 4 . [11]
Con la serie A, una unidad de punto flotante de hardware se convirtió en una característica opcional de todas las máquinas, en lugar de tener un número de modelo diferente para las máquinas equipadas con punto flotante.
El modo de direccionamiento de 22 bits y el modo de rama extendida introducidos por el 1906 se extendieron al 1902A y al 1903A, pero no al 1901A, mucho más pequeño.
ICL introdujo una unidad de paginación en las máquinas de gama alta (1904A, 1906A) y una nueva versión del sistema operativo GEORGE , GEORGE 4, que era compatible con GEORGE 3 pero usaba memoria virtual paginada en lugar del sistema simple de base/límite del anterior. máquinas.
En abril de 1971, ICL anunció la serie S de máquinas, reemplazando el almacén central de las máquinas anteriores con memoria semiconductora en la mayor parte de la gama y una memoria de alambre niquelado Plessey muy rápida para la parte superior de la gama 1906S.
A medida que se introdujeron los modelos más grandes de la nueva gama, se decidió que los modelos más bajos de la gama 1900 estaban dejando de ser competitivos. Para actualizar la gama se lanzaron nuevos modelos. En cada caso, el modelo se basó simplemente en el modelo inmediatamente superior de la gama anterior; el 1903T se basó en el 1904S, por ejemplo.
Durante y después de la producción de la serie 1900, los licenciatarios de ICL , así como sus competidores, produjeron varias máquinas compatibles (o clonadas ).
En 1969, IBM introdujo la máquina básica System/3 , que comenzó a reducir las ventas de los modelos ICL 1901 y 1902. Para recuperar el mercado, se inició un proyecto ICL conocido internamente como PF73, basado en una máquina microprogramada desarrollada por ICL Stevenage conocida como MICOS-1, que salió al mercado en 1973 como ICL 2903 y 2904. A pesar de su numeración de nueva gama , estos Las máquinas usaban el conjunto de instrucciones ICL 1900 y ejecutaban el software 1900, aunque había un microprograma disponible que proporcionaba un conjunto de instrucciones IBM-360 para permitirles ejecutar el software IBM. Los 2903/2904 fueron lanzados con un compilador RPG para competir mejor con System/3 . [13] Fue un éxito comercial y se vendieron casi 3000 máquinas.
Basado en una CPU totalmente microprogramada, la Stanford EMMY comercializada por Palyn Associates, la ME29 se vendió como reemplazo de las 2903 y 2904, y todavía ejecutaba el código de pedido 1900.
Se estimó que un procesador EMMY que emulaba el código de pedido IBM 360 tenía aproximadamente la velocidad de un IBM System/360 Model 50 , lo que implica que el ME29 era más rápido que el ICT 1904 original, acercándose a la velocidad del ICT 1906. [14]
En un esfuerzo por aumentar las ventas a los clientes de ICL y aprovechar las dificultades que estaba teniendo ICL para trasladar a los clientes de la gama 1900 a la nueva gama, IBM introdujo un paquete de microcódigo para el 370/145 que permitía la ejecución de programas de la serie 1900. [15] [16]
La serie Odra 1300 (Odra 1304, Odra 1305 y Odra 1325) era una gama de 1900 máquinas compatibles construidas por Elwro en Wrocław , Polonia , entre 1971 y 1978. Por acuerdo con ICL, las máquinas Odra ejecutaban software ICL estándar (executive E6RM, George 3 ).
Las versiones "S3E" (microcodificadas) de segunda generación de los sistemas New Range más grandes (como el 2960/2966 de West Gorton y el posterior 2940/50 de Stevenage) podrían ejecutar el código de la serie 1900 bajo DME ( Direct Machine Environment ) como un emulación, así como el conjunto de instrucciones New Range en el nuevo VME (Virtual Machine Environment). Posteriormente se desarrolló el microcódigo CME (Concurrent Machine Environment) , que permitió que DME y VME coexistieran (y se ejecutaran) simultáneamente en la misma plataforma, similar a la funcionalidad que ofrece el software de virtualización como VMware en la actualidad.
El FP6000 corría bajo el control de operadores ejecutivos , un sistema operativo simple que permitía al operador usar la consola del sistema para cargar programas desde cintas magnéticas, tarjetas o cintas de papel, asignar periféricos a los programas y atribuir prioridades a los programas en ejecución. Executive realizó todas las operaciones de E/S en nombre de los programas de usuario, permitiendo la asignación de diferentes periféricos según fuera necesario.
A pesar de su simplicidad, Executive era, en ese momento, bastante potente y asignaba memoria a los programas según fuera necesario (en lugar de las particiones fijas proporcionadas por OS/360 ). Esto fue posible porque el diseño del FP6000 contenía hardware para ayudar a la multiprogramación , registros de datos y límites que hacían que las direcciones de los programas fueran independientes y evitaban que un programa accediera a la memoria asignada a otro.
Para permitir un uso más eficiente de los periféricos, además de ejecutar múltiples programas simultáneamente, el ejecutivo permitió un subproceso múltiple limitado dentro de los programas (cada programa se podía dividir en hasta cuatro subprogramas, compartiendo el mismo espacio de direcciones, que también se compartían en el tiempo). Mientras un subprograma esperaba actividad periférica, otro podía continuar procesando).
Se proporcionó una versión ampliada del ejecutivo FP6000 con el ICT 1904/1905 y se escribieron nuevas versiones para el ICT 1906/7 y el ICT 1901/2/3. Una tarea importante de estas diferentes versiones fue ocultar las diferencias de hardware entre las diferentes máquinas, proporcionando emulación de instrucciones faltantes como extracódigos . El concepto era que las aplicaciones, y más tarde los sistemas operativos, se escribían para ejecutarse en una combinación de hardware y ejecutivo, por lo que se ejecutarían en cualquier miembro de la serie, sin importar cuán diferente fuera el hardware subyacente.
Con la introducción de los sistemas de discos magnéticos, el ejecutivo se volvió más complejo y utilizó la superposición para reducir su huella de memoria . Los ejecutivos basados en discos incluyeron funciones para simplificar las operaciones del disco, manejando la administración de archivos (creación, cambio de nombre, eliminación, cambio de tamaño) en nombre de los programas de usuario. Los archivos se identificaban mediante nombres de 12 caracteres y un programa de usuario no necesitaba saber qué disco físico se estaba utilizando para un archivo.
En diciembre de 1964, ICT creó una División de Sistemas Operativos para desarrollar un nuevo sistema operativo para el 1906/7. La sucursal contó inicialmente con personas que quedaron liberadas al finalizar los trabajos en el sistema operativo OMP para el Ferranti Orion . El diseño inicial del nuevo sistema, llamado George en parte en honor a George E. Felton , [nb 2] jefe de la División de Programación Básica, se basó en ideas de Orion y el sistema de cola de impresión de la computadora Atlas .[17] Las versiones iniciales, George 1 (para las máquinas ICT 1901, 1902 y 1903) eran un sistema de procesamiento por lotes simple . Las descripciones de los trabajos se leían desde tarjetas o cintas de papel , los periféricos y los archivos de cintas magnéticas se asignaban dinámicamente al trabajo que luego se ejecutaba, generando resultados en la impresora de línea.
George 2 añadió el concepto de spooling . Los trabajos y los datos de entrada se leían desde tarjetas o cintas de papel a un pozo de entrada en un disco o cinta. Luego se ejecutaban los trabajos, escribiendo la salida en el disco o en archivos de cola de cinta, que luego se escribían en los periféricos de salida. Las etapas de entrada/procesamiento/salida se ejecutaron en paralelo, aumentando la utilización de la máquina. En máquinas más grandes era posible ejecutar varios trabajos simultáneamente.
George 1 y 2 se ejecutaron como programas simples bajo ejecución ejecutiva (con un estado confiable que les permitía controlar los programas de los usuarios). George 3 era un sistema operativo completo en sí mismo, utilizaba un ejecutivo mucho más reducido responsable únicamente del manejo del acceso al hardware de bajo nivel. George 3 implementó tanto el procesamiento por lotes como la programación múltiple en línea (MOP): uso interactivo desde terminales.
George 4 se introdujo con la disponibilidad de hardware de paginación en las máquinas posteriores e implementó memoria virtual paginada en lugar del simple intercambio utilizado por George 3.
Las TIC proporcionaron inicialmente el lenguaje ensamblador PLAN y más tarde los "tres grandes" lenguajes de alto nivel: ALGOL 60 , COBOL y FORTRAN 66 .
Los compiladores se publicaron en varias versiones, cada vez más sofisticadas. Inicialmente se utilizaban cintas de papel y tarjetas para la entrada y salida; luego cinta magnética y finalmente archivos en disco. Las primeras versiones de los compiladores se ejecutaron en un espacio muy limitado, comenzando con alrededor de 4K palabras para PLAN y NICOL y tan solo 16K palabras para FORTRAN y ALGOL. Las versiones posteriores para los sistemas operativos George 3 y 4 se ampliaron a tamaños de hasta 48.000 palabras.
Otros idiomas disponibles incluyen:
Como muchas máquinas contemporáneas, gran parte del software de aplicación se incluía con el sistema básico, incluidos los compiladores y los programas de utilidad. Había otro software disponible como opciones pagas de TIC u otras fuentes, incluidos paquetes tan exóticos como Storm Sewer Design and Analysis .
SCAN– Sistema de control de existencias (Acrónimo: C ontrol y Análisis de Existencias de Mil Novecientos )PERT– Sistema de gestión de proyectos ( Acrónimo: Técnica de evaluación y revisión de proyectos )PROSPER– Sistema de planificación financiera (no es el precursor de los programas de hojas de cálculo actuales que fueron creados por los contadores hace más de cien años en forma de libros de análisis). El paquete PROSPER (Simulación de Beneficios, Planificación y Evaluación de Riesgos) amplió el trabajo anterior contenido en PROP (Profit Rating of Projects).NIMMS– Sistema de control de producción (Acrónimo: Novecientos Sistema M odular Integrado de Gestión )PROMPT– Sistema de control de producción (Acrónimo: P roduction R eviewing O rganising and M onitoring of Performance T ecniques )COMPAY– Programa de nómina de la empresaDATADRIVEy DATAVIEW– Sistema de consulta y entrada de datos en línea, capaz de controlar un gran número de terminalesFIND– Interrogación de archivos de mil novecientos datos (paquete de análisis de datos)Filetab– Una herramienta para generar informes basados en tablas de decisión . Filetab fue comercializado por el Centro Nacional de Computación (NCC), creado por el gobierno británico en Manchester. Inicialmente, era un generador de informes muy flexible basado en parámetros y las versiones posteriores permitían amplias capacidades de manejo de archivos. El producto se conoció primero como NITA (Nineteen Hundred Tabulator) y luego pasó a ser conocido como TABN (Tabulator Nineteen Hundred). Se ejecutaría en las máquinas de la serie ICL 1900 y, más tarde, en las computadoras de la serie 2900 y 3900. Las declaraciones TABN se interpretaban a partir de tarjetas perforadas en tiempo de ejecución o se podían compilar para producir un programa que simplemente se podía ejecutar. Uno de los atractivos de escribir programas en Filetab fue su corto tiempo de desarrollo.