La serie SDS Sigma es una serie de computadoras de tercera generación [1] [2] [3] que fueron introducidas por Scientific Data Systems de Estados Unidos en 1966. [4] Las primeras máquinas de la serie son las Sigma 2 de 16 bits. y el Sigma 7 de 32 bits ; La Sigma 7 fue la primera computadora de 32 bits lanzada por SDS. En aquel momento, el único competidor para el Sigma 7 era el IBM 360 .
Los incrementos del tamaño de la memoria para todas las computadoras SDS/XDS/Xerox se expresan en kpalabras, no en kbytes. Por ejemplo, la memoria base del Sigma 5 tiene 16K palabras de 32 bits (64K bytes). La memoria máxima está limitada por la longitud del campo de dirección de instrucción de 17 bits o 128 K palabras (512 K bytes). Aunque esta es una cantidad trivial de memoria en la tecnología actual, los sistemas Sigma realizaron sus tareas excepcionalmente bien y pocos fueron implementados con, o necesitaron, el tamaño máximo de memoria de 128K palabras.
La computadora CII 10070 era una Sigma 7 rebautizada y sirvió como base para las computadoras Iris 50 e Iris 80 mejoradas, pero aún compatibles . Las computadoras de la serie Xerox 500 , introducidas a partir de 1973, también fueron actualizaciones compatibles de los sistemas Sigma que utilizaban tecnología más nueva.
En 1975, Xerox vendió su negocio de informática a Honeywell, Inc. , que continuó brindando soporte a la línea Sigma durante un tiempo.
_and_related_equipment_-_01.jpg/1280px-LCM_-_Xerox_Sigma_9_(right)_and_related_equipment_-_01.jpg)
La Sigma 9 puede tener el récord de vida útil más larga de una máquina que se vende cerca del precio minorista original [ cita requerida ] . Las computadoras Sigma 9 todavía estaban en servicio en 1993. En 2011, el Living Computer Museum en Seattle , Washington , adquirió una Sigma 9 de una oficina de servicios (Applied Esoterics/George Plue Estate) y la puso en funcionamiento. [5] Esa CPU Sigma 9 estuvo en la Universidad del Sur de Mississippi hasta noviembre de 1985, cuando la Universidad Andrews la compró y la llevó a Michigan. En febrero de 1990, la Universidad Andrews a través de Keith Calkins lo vendió y entregó a Applied Esoterics en Flagstaff, Arizona . Keith Calkins hizo que el Sigma 9 fuera funcional para el museo en 2012/13 y presentó el sistema operativo CP-V en diciembre de 2014. Los otros componentes del sistema provinieron de otros sitios de usuarios, como Marquette, Samford y Xerox/Dallas.
Fuente: [6]
El formato de las instrucciones de referencia de memoria para los sistemas Sigma de 32 bits es el siguiente:
+-+--------------+--------+------+---------------- --+ |*| Código de operación | R | X | Dirección de referencia | +-+--------------+--------+------+---------------- --+poco 0 1 7 8 1 1 1 1 3 1 2 4 5 1El bit 0 indica dirección indirecta.Los bits 1-7 contienen el código de operación (código de operación)Los bits 8-11 codifican un operando de registro (0:15)Los bits 12-14 codifican un registro de índice (1:7). 0 indica que no hay indexación.Los bits 16 a 31 codifican la dirección de una palabra de memoria.
Para Sigma 9, cuando el direccionamiento extendido real está habilitado, el campo de dirección de referencia se interpreta de manera diferente dependiendo de si el bit de orden superior es 0 o 1:
+-+--------------+--------+------+-+-------------- --+ | | | | |0| Dirección en las primeras 64.000 palabras| |*| Código de operación | R | X +-+------------------------+ | | | | |1| Dirección baja de 16 bits | +-+--------------+--------+------+-+-------------- --+poco 0 1 7 8 1 1 1 1 1 3 1 2 4 5 6 1
Si el bit de orden superior es 0, los 16 bits inferiores de la dirección se refieren a una ubicación en las primeras 64 K palabras de la memoria principal; si el bit de orden superior es 1, los 16 bits inferiores de la dirección se refieren a una ubicación en un bloque de memoria de 64 K palabras especificada por la dirección de extensión en los bits 42-47 de la palabra doble de estado del programa, con la dirección de extensión concatenada con los 16 bits inferiores de la dirección de referencia para formar la dirección física.
Los sistemas Sigma proporcionaron una variedad de rendimiento, aproximadamente duplicándose desde Sigma 5, el más lento, hasta Sigma 9 Model 3, el más rápido. Por ejemplo, los tiempos de multiplicación de punto fijo de 32 bits oscilaron entre 7,2 y 3,8 μs; La división de coma flotante de 64 bits osciló entre 30,5 y 17,4 μs.
La mayoría de los sistemas Sigma incluían dos o más bloques de 16 registros de uso general. La conmutación de bloques se realiza mediante una única instrucción (LPSD), lo que proporciona una rápida conmutación de contexto, ya que no es necesario guardar ni restaurar los registros.
La memoria en los sistemas Sigma se puede direccionar como bytes individuales, medias palabras, palabras o palabras dobles.
Todos los sistemas Sigma de 32 bits, excepto Sigma 5 y Sigma 8, utilizaron un mapa de memoria para implementar la memoria virtual . La siguiente descripción se aplica al Sigma 9, otros modelos tienen diferencias menores.
La dirección virtual efectiva de una palabra tiene 17 bits de ancho. Las direcciones virtuales del 0 al 15 están reservadas para hacer referencia al registro de propósito general correspondiente y no están asignadas. De lo contrario, en el modo de memoria virtual, los ocho bits de orden superior de una dirección, llamados número de página virtual , se utilizan como índice de una matriz de 256 registros de mapas de memoria de 13 bits. Los trece bits del registro del mapa más los nueve bits restantes de la dirección virtual forman la dirección utilizada para acceder a la memoria real.
La protección de acceso se implementa utilizando una matriz separada de 256 códigos de control de acceso de dos bits, uno por página virtual (512 palabras), que indica una combinación de lectura/escritura/ejecución o ningún acceso a esa página.
Independientemente, una matriz de 256 registros de control de acceso de 2 bits para las primeras 128k palabras de memoria real funcionan como un sistema de "cerradura y llave" junto con dos bits en la palabra doble de estado del programa. El sistema permite marcar las páginas como "desbloqueadas" o que la clave sea una "llave maestra". De lo contrario, la clave en el PSD tenía que coincidir con la cerradura en el registro de acceso para poder hacer referencia a la página de memoria.
La entrada/salida se logra mediante una unidad de control llamada IOP (procesador de entrada-salida). Un IOP proporciona una ruta de datos de 8 bits hacia y desde la memoria. Los sistemas admiten hasta 8 IOP, cada uno de los cuales puede conectar hasta 32 controladores de dispositivos. [7] [8]
Un IOP puede ser un procesador selector de E/S (SIOP) o un procesador de E/S multiplexor (MIOP). El SIOP proporciona una velocidad de datos de hasta 1,5 megabytes por segundo (MBPS), pero solo permite que un dispositivo esté activo a la vez. El MIOP, diseñado para admitir periféricos de baja velocidad, permite que hasta 32 dispositivos estén activos en cualquier momento, pero proporciona solo una velocidad de datos agregada de 0,3 MBPS.
El dispositivo de almacenamiento masivo primario, conocido como RAD ( disco de acceso aleatorio ), contiene 512 cabezales fijos y un disco grande (aproximadamente 600 mm/24 de diámetro) montado verticalmente que gira a velocidades relativamente bajas. Gracias a la disposición del cabezal fijo, el acceso es bastante rápido. Las capacidades varían de 1,6 a 6,0 megabytes y se utilizan para almacenamiento temporal. Se emplean discos multiplato de gran capacidad para el almacenamiento permanente.
El subsistema de comunicaciones orientadas a caracteres ( COC ) Sigma 7611 admite de una a siete unidades de interfaz de línea (LIU). Cada LIU puede tener de una a ocho interfaces de línea capaces de funcionar en modo simplex , semidúplex o full-duplex . El COC estaba "destinado a transmisiones de datos orientadas a caracteres de velocidad baja a media". [9]
El procesador de entrada/salida de comunicación opcional o CIOP manejaba hasta 128 líneas de comunicación a velocidades de 128 a 9600 baudios. Utilizaba 1K de memoria de mainframe dedicada para control y estado de línea. [10]
La Unidad de control del sistema (SCU) era un " procesador de datos microprogramable " que puede conectarse a una CPU Sigma y "a dispositivos periféricos y analógicos , y a muchos tipos de protocolos de línea". [11] La SCU ejecuta microinstrucciones horizontales con una longitud de palabra de 32 bits. Se puede utilizar un ensamblador cruzado que se ejecuta en un sistema Sigma para crear microprogramas para la SCU.
La computadora Sigma 5, propiedad de la Universidad Carnegie Mellon, fue donada al Museo de Historia de la Computación en 2002. El sistema consta de cinco gabinetes de tamaño completo con un monitor, un panel de control y una impresora. Posiblemente sea el último Sigma 5 superviviente que todavía esté operativo. [12]
El Sigma 5 se vendió por 300.000 dólares con 16 kilopalabras de memoria de núcleo magnético de acceso aleatorio , con una actualización de memoria opcional a 32 kW por 50.000 dólares adicionales. El disco duro tenía una capacidad de 3 megabytes . [13]
Los sistemas Sigma 5 y 8 carecen de la función de mapa de memoria. El Sigma 5 es compatible con el Monitor de control básico (BCM) y el Monitor de procesamiento por lotes (BPM). El Sigma 8 puede ejecutar el Monitor de lotes en tiempo real (RBM), así como BPM/BTM.
Los modelos restantes ejecutaron inicialmente el Monitor de procesamiento por lotes (BPM), que luego se amplió con una opción de tiempo compartido (BTM); el sistema combinado generalmente se denominaba BPM/BTM. El Sistema Universal de Tiempo Compartido (UTS) estuvo disponible en 1971 y admitió instalaciones de tiempo compartido mucho más mejoradas. Una actualización compatible (o cambio de nombre) de UTS, el Programa de Control V (CP-V), estuvo disponible a partir de 1973 y agregó procesamiento de transacciones y lotes remotos en tiempo real. También estaba disponible para los sistemas Sigma 9 un sistema operativo dedicado en tiempo real, el Programa de control en tiempo real (CP-R). El sistema operativo Xerox (XOS), pensado como un reemplazo de IBM DOS/360 (que no debe confundirse con el PC DOS de una época posterior), también se ejecuta en sistemas Sigma 6/7/9, pero nunca ganó popularidad real.
Algunos sistemas operativos de terceros estaban disponibles para Sigma Machines. Uno se llamó GEM (por Generalized Environmental Monitor) y se decía que era "bastante parecido a UNIX". [14] Un segundo fue nombrado JANUS , de la Universidad Estatal de Michigan . [15] [16]
El software Xerox, llamado procesadores , disponible para CP-V en 1978 incluía: [17]
† Producto del programa, con cargo
El Monitor de control básico (BCM) para Sigma 2 y 3 proporcionó "capacidad total en tiempo real con algunas disposiciones para el procesamiento por lotes en segundo plano". [18] El Sigma 3 también podría ejecutar RBM.
Después de que Honeywell interrumpiera la producción de hardware Sigma (Xerox había vendido la mayoría de los derechos a Honeywell en julio de 1975), varias empresas produjeron o anunciaron sistemas clonados. El Telefile T-85, presentado en 1979, era un reemplazo directo compatible con versiones superiores de los Sigma de 32 bits. Ilene Industries Data Systems anunció el MOD 9000, un clon de Sigma 9 con una arquitectura de E/S incompatible. Realtime Computer Equipment, Inc. diseñó el RCE-9, un reemplazo directo compatible con versiones posteriores que también podría usar periféricos de IBM. [4] El Modutest Mod 9 fue rediseñado y construido por Gene Zeitler (presidente), Lothar Mueller (vicepresidente senior) y Ed Drapell, es 100% compatible con hardware y software con Sigma 9. Fue fabricado y vendido a Telefile, Utah Power. and Light, Minnesota Power, Taiwan Power y Ohio College Library Center ( OCLC ). [19] [20] La empresa francesa CII produjo clones de Sigma 7, el CII 10070 , el Iris 50 y el Iris 80 .
A partir de 2023, el emulador SIMH puede emular un sistema Sigma 5, 6 o 7. [21] Hay una copia de CP-V versión F00 disponible para ejecutar en el simulador. [22]
En 1965-67, SDS presentó su Serie Sigma de tercera generación (...).