Atlas (bilgisayar) - Atlas (computer)

Atlas Bilgisayar

Ocak 1963'te Manchester Atlas Üniversitesi
Ürün ailesi	Manchester bilgisayarları
Yayın tarihi	1962
Satılan birimler	3 (+ 3 Atlas 2 )

Atlas Bilgisayar dünyanın ilk biriydi süper O zaman dünyanın en güçlü bilgisayarı olarak kabul edildi 1971 yılına kadar 1962 den kullanımda. Atlas'ın kapasitesi, çevrimdışı olduğunda Birleşik Krallık'ın bilgisayar kapasitesinin yarısının kaybolduğu sözünü destekledi. Sayfalama tekniklerini kullanan sanal belleğe sahip ilk makine (o zamanlar 'tek seviyeli mağaza' olarak anılırdı) olmasıyla dikkat çekiyor ; bu yaklaşım hızla yayıldı ve artık her yerde var.

Atlas, ayrık germanyum transistörler kullanan ikinci nesil bir bilgisayardı . Atlas, Manchester Üniversitesi , Ferranti International plc ve Plessey Co., plc arasında ortak bir geliştirme çabasıyla oluşturuldu . Diğer iki Atlas makinesi inşa edildi: biri British Petroleum ve Londra Üniversitesi için, diğeri ise Oxford yakınlarındaki Chilton'daki Atlas Bilgisayar Laboratuvarı için .

Ferranti tarafından Cambridge Üniversitesi için bir türev sistem inşa edildi . Titan veya Atlas 2 olarak adlandırılan, farklı bir bellek organizasyonuna sahipti ve Cambridge Üniversitesi Bilgisayar Laboratuvarı tarafından geliştirilen zaman paylaşımlı bir işletim sistemi çalıştırıyordu. İki Atlas 2 daha teslim edildi: biri Cambridge'deki CAD Merkezine (daha sonra CADCentre, ardından AVEVA olarak adlandırıldı ) ve diğeri Atomik Silahlar Araştırma Kuruluşu (AWRE), Aldermaston'a.

Manchester Üniversitesi Atlası 1971'de hizmet dışı bırakıldı. Son Atlas, CADCentre makinesi 1976'nın sonlarında kapatıldı. Chilton Atlas'ın parçaları Edinburgh'daki İskoçya Ulusal Müzeleri tarafından korunuyor ; ana konsolun kendisi Temmuz 2014'te yeniden keşfedildi ve Oxford yakınlarındaki Chilton'daki Rutherford Appleton Laboratuvarı'nda .

Tarih

Arka fon

1956 yılı boyunca, Birleşik Krallık'ın bilgisayar geliştirmede ABD'nin gerisinde kaldığına dair artan bir farkındalık vardı. Nisan ayında, Ferranti'den BW Pollard bir bilgisayar konferansında "Bu ülkede bir dizi orta hızlı bilgisayar var ve gerçekten hızlı olan iki makine Cambridge EDSAC 2 ve Manchester Mark 2, ancak her ikisi de hala en hızlı Amerikan makinelerine kıyasla çok yavaş." Bunu , daha çok Brunt Komitesi olarak bilinen, Yüksek Hızlı Hesaplama Makineleri üzerine Bilimsel ve Endüstriyel Araştırmalar Danışma Komitesi Departmanı'na Mayıs raporunda ifade edilen benzer endişeler izledi .

Bu dönem boyunca, Tom Kilburn'ün Manchester Üniversitesi'ndeki ekibi, çeşitli teknikleri test etmek için iki küçük makine inşa ederek transistör tabanlı sistemler üzerinde deneyler yapıyordu . Bu açıkça ileriye giden yoldu ve 1956 sonbaharında Kilburn, olası müşterilerini yeni bir transistör tabanlı makinede hangi özellikleri isteyebilecekleri konusunda araştırmaya başladı. Çoğu ticari müşteri, çok çeşitli çevresel aygıtları destekleme ihtiyacına dikkat çekerken, Atom Enerjisi Kurumu , her mikrosaniyede bir talimat gerçekleştirebilen veya bugün bilineceği gibi 1 MIPS performans gösteren bir makine önerdi. Bu sonraki talep, mikrosaniye motoru için olası tasarım MUSE adının verilmesine yol açtı .

Birçok çevre birimini destekleme ihtiyacı ve hızlı koşma ihtiyacı doğal olarak çelişkilidir. Örneğin, bir kart okuyucudan gelen verileri işleyen bir program , zamanının büyük çoğunluğunu okuyucunun bir sonraki veri bitini göndermesini bekleyerek geçirecektir. Merkezi işlem birimini (CPU) etkin bir şekilde kullanırken bu cihazları desteklemek için yeni sistemin, verileri ara belleğe almak için ek belleğe ve sistem etrafındaki veri akışını koordine edebilecek bir işletim sistemine sahip olması gerekir .

Muse Atlas olur

Brunt Komitesi, yeni ve çok daha hızlı ABD tasarımları olan Univac LARC ve IBM STRETCH'i duyduğunda, teknolojileri savaş dönemi araştırma gruplarından pazara taşımaktan sorumlu Ulusal Araştırma Geliştirme Kurumu'nun (NDRC) dikkatini çekmeyi başardılar. . Gelecek on sekiz ay içinde, onlar potansiyel müşteriler, Ferranti ve mühendislik ekipleri ile çok sayıda toplantı düzenledi EMI Manchester ve en ve tasarım ekipleri Kraliyet Radar kurulması .

Tüm bu çabalara rağmen, 1958 yazında, NDRC'den hala herhangi bir fon mevcut değildi. Kilburn, çeşitli konseptleri denemek için daha küçük bir İlham Perisi oluşturarak işleri ilerletmeye karar verdi. Bu, Üniversitenin Mark 1'inde zaman kiralayarak fon toplayan Mark 1 Bilgisayar Kazanç Fonu'ndan sağlanan fon kullanılarak ödendi. Proje başladıktan kısa bir süre sonra, Ekim 1958'de Ferranti dahil olmaya karar verdi. Mayıs 1959'da, NDRC'den, satış gelirlerinden iade edilecek olan sistemi inşa etmek için 300.000 £ hibe aldılar. Bu sürecin bir noktasında, makinenin adı Atlas olarak değiştirildi.

Ayrıntılı tasarım 1959 yılı sonunda tamamlandı ve derleyicilerin yapımı devam ediyordu. Ancak Supervisor işletim sistemi zaten çok gerideydi. Bu, Ferranti'de yeni işe alınan David Howarth'a yol açtı ve işletim sistemi ekibini iki programcıdan altı programcıya genişletti. Ekip, yorulmak bilmeyen ve enerjik Howarth tarafından yönetilen, herküllü bir çaba olarak tanımlanan şeyde, sonunda çevresel kullanım sorununu çözmek için çoklu programlama desteğine sahip 35.000 satırlık birleştirici dilden oluşan bir Süpervizör teslim etti .

Atlas kurulumları

İlk Atlas, 1962 yılı boyunca üniversitede inşa edildi. Program , Aralık sonunda Ferranti Mercury makinesinin planlanan kapatılmasıyla daha da kısıtlandı . Atlas bu hedefe ulaştı ve 7 Aralık'ta AEA direktörü John Cockcroft tarafından resmi olarak görevlendirildi . Bu sistem, Supervisor'ın yalnızca erken bir sürümüne sahipti ve tek derleyici Autocode içindi . ALGOL 60 ve Fortran için derleyiciler ile birlikte Supervisor'ın son sürümü Ocak 1964'e kadar kurulmamıştı .

1960'ların ortalarında, orijinal makine, günde 20 saatlik bir programa dayalı olarak sürekli kullanımdaydı ve bu süre zarfında 1.000'e kadar program çalıştırılabilirdi. Zaman Üniversite ve Ferranti arasında bölündü, ikincisi müşterilerinden saatte 500 sterlin ücret aldı. Bunun bir kısmı Üniversite Bilgisayar Kazanç Fonu'na iade edildi. 1969'da, eğer açık piyasada kiralanmış olsaydı, Üniversite tarafından alınan bilgisayar zamanının 720.000 sterline mal olacağı tahmin ediliyordu. Makine 30 Kasım 1971'de kapatıldı.

Ferranti, biri 1963'te Londra Üniversitesi ve British Petroleum'un ortak bir konsorsiyumuna, diğeri ise Aralık 1964'te Atom Enerjisi Araştırma Kuruluşu'na (Harwell) olmak üzere iki Atlas tesisini daha sattı . AEA makinesi daha sonra Chilton'daki Atlas Bilgisayar Laboratuvarı'na taşındı. Harwell'in sınır çitlerinin birkaç metre dışındaydı, bu da onu sivil arazilere yerleştirdi ve bu nedenle erişimi çok daha kolaydı. Bu kurulum, 48 kW'lık 48 bit çekirdek bellek ve 32 teyp sürücüsü içeren en büyük Atlas oldu . İngiltere'deki tüm üniversitelere zaman verildi. Mart 1974'te kapatıldı.

Titan ve Atlas 2

Şubat 1962'de Ferranti, bir Atlas makinesinin bazı parçalarını Cambridge Üniversitesi'ne verdi ve karşılığında Üniversite bunları sistemin daha ucuz bir versiyonunu geliştirmek için kullanacak. Sonuç, 1963 yazında faaliyete geçen Titan makinesi oldu. Ferranti, Atlas 2 adı altında bu tasarımdan iki tane daha sattı, biri 1963'te Atomik Silahlar Araştırma Kurumu'na (Aldermaston), diğeri ise devlet destekli Bilgisayar'a. 1966'da Destekli Tasarım Merkezi.

eski

Atlas, ABD LARC ve STRETCH programlarına yanıt olarak tasarlandı. Her ikisi de nihayetinde Atlas'ı resmi kullanıma soktu, 1961'de LARC ve Atlas'tan birkaç ay önce STRETCH. Atlas, LARC'den yaklaşık dört kat daha hızlıydı ve STRETCH'ten biraz daha yavaş çalıştı - Atlas , yaklaşık 1.59 mikrosaniyede iki kayan noktalı sayı eklerken, STRETCH aynısını 1.38 ila 1.5 mikrosaniyede yaptı. LARC'ın başka satışına teşebbüs edilmedi ve nihayetinde kaç adet STRETCH makinesinin üretildiği açık değil.

Atlas, 1964'te CDC 6600'ün gelişine kadar önemli ölçüde üstün değildi. CDC daha sonra, 6600'ün gelişimini önemli ölçüde hızlandıran ve orijinal tahmin edilenden daha erken teslim edilmesini sağlayan CDC fikirlerini verenin Muse'un 1959 tarihli bir açıklaması olduğunu belirtti. Bu , başlangıçta bir Atlas satın almak için tartışılan Avustralya'daki CSIRO için bir sözleşme kazanmasına yol açtı .

Ferranti 1960'ların başında ciddi mali sıkıntılar yaşıyordu ve bilgisayar bölümünü 1963'te Uluslararası Bilgisayarlar ve Tabulators'a (ICT) satmaya karar verdi. ICT , esnek bir makine yelpazesi olan ICT 1900 serisi ile orta sınıf pazarına odaklanmaya karar verdi. Kanadalı Ferranti-Packard 6000'e dayanmaktadır .

Teknik Açıklama

Donanım

Makinenin birçok yenilikçi özelliği vardı, ancak temel çalışma parametreleri aşağıdaki gibiydi (mağaza boyutu Manchester kurulumuyla ilgilidir; diğerleri daha büyüktü):

• 48 bit sözcük boyutu . Bir kelime, bir kayan noktalı sayı, bir talimat, iki adet 24 bitlik adres veya işaretli tamsayı veya sekiz adet 6 bitlik karakter içerebilir.
• Taşıma yayılma süresini en aza indirmek için yeni devre kullanan hızlı bir toplayıcı .
• Süpervizör ('kutsal') mağaza, V-store, sabit mağaza ve kullanıcı deposunu kapsayan 24 bit (2 milyon kelime, 16 milyon karakter) adres alanı
• Tek/çift adreslerin serpiştirilmesini içeren 16 K kelimelik çekirdek depo (96 KB'ye eşdeğer )
• 8 K word salt okunur bellek (sabit depo olarak anılır). Bu, süpervizör ve ekstra kod rutinlerini içeriyordu.
• 96 bin kelime davul deposu (eşd. 576 KB), dört davula bölünmüş ancak sanal bellek kullanarak çekirdek depoya entegre edilmiştir
• Çoğunlukla çift modifiye edilmiş komutlarda adres değişikliği için kullanılabilecek 128 yüksek hızlı indeks kaydı (B-satırları). Kayıt adres alanı ayrıca ekstra kod işlenen adresi ve kayan noktalı akümülatörün üssü gibi özel kayıtları da içeriyordu . 128 kayıttan üçü program sayaç kayıtlarıydı: 125'i süpervizör (kesme) kontrolü, 126'sı ekstra kod kontrolü ve 127'si kullanıcı kontrolü idi. 0 kaydı her zaman 0 değerini tutar.
• Doğrudan bellek erişimi (DMA) olanakları da dahil olmak üzere manyetik bant gibi gelişmiş yeni çevre birimlerinin (zaman için) eklenmesi yeteneği
• Özel kablolu mağaza adreslerini okuyarak ve yazarak V-depo adresleri ( bellek eşlemeli G/Ç ), kesintiler ve ekstra kod rutinleri aracılığıyla çevresel kontrol .
• İstenen sanal bellek konumunun çekirdek depoda olup olmadığını belirlemek için sayfa adresi kayıtlarının bir ilişkisel belleği ( içerik adreslenebilir bellek )
• talimat boru hattı

Atlas senkron bir saat mekanizması kullanmadı - asenkron bir İşlemciydi - bu nedenle performans ölçümleri kolay değildi, ancak bir örnek olarak:

• Sabit noktalı kayıt ekleme – 1,59 mikrosaniye
• Kayan nokta ekleme, değişiklik yok – 1,61 mikrosaniye
• Kayan nokta ekleme, çift değiştirme – 2.61 mikrosaniye
• Kayan nokta çarpması, çift değiştirme - 4.97 mikrosaniye

ekstra kod

Atlas'ın bir özelliği, yazılımda karmaşık talimatların uygulanmasına izin veren bir teknik olan "Extracode" idi. Adanmış donanım, ekstra kod rutinine ve işlenen erişimine girişi ve dönüşü hızlandırdı; ayrıca, ekstra kod rutinlerinin kodu, çekirdek depodan daha hızlı erişilebilen ROM'da saklandı.

48 bitlik bir Atlas makine talimatının en üstteki on biti işlem koduydu . Eğer en önemli bit sıfıra ayarlandı, bu donanım tarafından doğrudan çalıştırılan sıradan bir makine talimat oldu. En üstteki bit bire ayarlandıysa, bu bir Ekstrakoddu ve adresi diğer dokuz bit tarafından belirlenerek sabit depodaki ( ROM ) bir konuma özel bir tür alt rutin atlama olarak uygulandı . Mümkün olan 512'den yaklaşık 250 ekstra kod uygulandı.

Ekstra kodlar, bugün yazılım kesintisi veya tuzağı olarak adlandırılan şeydi . Sinüs , logaritma ve karekök gibi donanımda uygulanması çok verimsiz olan matematiksel prosedürleri çağırmak için kullanılıyorlardı . Ancak kodların yaklaşık yarısı, işletim sistemi prosedürlerini çağıran Süpervizör işlevleri olarak belirlendi . Tipik örnekler, "Belirtilen karakteri belirtilen akışta yazdır" veya "Mantıksal bant N'den 512 kelimelik bir blok oku" olabilir. Ekstra kodlar, bir programın Süpervizör ile iletişim kurabilmesinin tek yoluydu . Dönemin diğer Birleşik Krallık makineleri, örneğin Ferranti Orion , işletim sistemlerinin hizmetlerini çağırmak için benzer mekanizmalara sahipti.

Yazılım

Atlas , "birçoğu tarafından ilk tanınabilir modern işletim sistemi olarak kabul edilen" Atlas Supervisor dahil olmak üzere bugün hala yaygın olarak kullanılan birçok yazılım konseptine öncülük etti .

Atlas'ta bulunan ilk yüksek seviyeli dillerden biri , Algol 60'ın çağdaşı olan ve Tony Brooker'ın Algol 60'taki bazı kusurlar olarak algıladığı sorunları gidermek için özel olarak oluşturulan Atlas Autocode olarak adlandırıldı. Ancak Atlas, Algol 60'ı destekledi . Fortran ve COBOL ve ABL (Atlas Temel Dili, makine diline yakın bir sembolik giriş dili). Bir üniversite bilgisayarı olarak, korunan bir makine kodu geliştirme ortamına erişimi olan çok sayıda öğrenci nüfusu tarafından himaye edildi .

Derleyicilerin birçoğu , türünün ilk örneği olarak kabul edilen Compiler Compiler kullanılarak yazılmıştır .

Ayrıca SPG = System Program Generator adlı bir programlama diline sahipti. Çalışma zamanında bir SPG programı kendisi için daha fazla program derleyebilir. Makroları tanımlayabilir ve kullanabilir . Değişkenleri <açılı ayraçlar> içindeydi ve SPG program metnine Backus–Naur formuna benzerlik veren bir metin ayrıştırıcısına sahipti .

Donanım/yazılım entegrasyonu

Atlas, en başından beri, kapsamlı bir işletim sistemi içeren bir süper bilgisayar olarak tasarlandı. Donanım, işletim sisteminin çalışmasını kolaylaştıran belirli özellikler içeriyordu. Örneğin, ekstra kod rutinleri ve kesme rutinlerinin her biri özel depolamaya, kayıtlara ve program sayaçlarına sahipti; kullanıcı modundan ekstra kod moduna veya yönetici moduna veya ekstra kod modundan yönetici moduna bir bağlam geçişi bu nedenle çok hızlıydı.

Ayrıca bakınız

• Manchester bilgisayarları

Notlar

Referanslar

alıntılar

bibliyografya

daha fazla okuma

• Dijital bilgisayarlarda paralel ekleme: Yeni bir hızlı 'taşıma' devresi , T. Kilburn, DBG Edwards, D. Aspinall, Proc. IEE Bölüm B Eylül 1959
• "Atlas" Bilgisayarının Merkezi Kontrol Birimi , FH Sumner, G. Haley, ECY Chen, Bilgi İşleme 1962, Proc. IFIP Kongresi '62
• Tek Seviyeli Depolama Sistemi , T. Kilburn, DBG Edwards, MJ Lanigan, FH Sumner, IRE Trans. Elektronik Bilgisayarlar Nisan 1962 Erişim 2011-10-13
• Kilburn, T. (1 Mart 1961). "Manchester Üniversitesi Atlas İşletim Sistemi Bölüm I: İç Organizasyon". Bilgisayar Dergisi . 4 (3): 222–225. doi : 10.1093/comjnl/4.3.222 . ISSN  0010-4620 .
• Howarth, DJ (1 Mart 1961). "Manchester Üniversitesi Atlas İşletim Sistemi Bölüm II: Kullanıcıların Açıklaması" . Bilgisayar Dergisi . 4 (3): 226–229. doi : 10.1093/comjnl/4.3.226 . ISSN  0010-4620 .
• Atlas Danışmanı , T. Kilburn, R.B. Payne, D.J. Howarth, Computers—Key to Total Systems Control , Macmillan 1962'den yeniden basıldı
• Atlas Planlama Sistemi , DJ Howarth, PD Jones, MT Wyld, Comp. J. Ekim 1962
• İlk Bilgisayarlar: Tarih ve Mimariler , Raúl Rojas ve Ulf Hashagen tarafından düzenlendi, 2000, MIT Press, ISBN  0-262-18197-5
• A History of Computing Technology , MR Williams, IEEE Computer Society Press, 1997, ISBN  0-8186-7739-2

Dış bağlantılar

• Atlas otokod Referans Kılavuzu Arşivlenen at 15 May 2020 Wayback Machine
• Atlas Supervisor makalesi (T Kilburn, RB Payne, DJ Howarth, 1962)
• http://bitsavers.informatik.uni-stuttgart.de/pdf/ict_icl/atlas/ (Birkaç referans belgesi)
• Ferranti Atlas 1 & 2: Referans Listesi