Serie SDS Sigma

La serie SDS Sigma es una serie de computadoras de tercera generación ^{[1] [2] [3]} que fueron introducidas por Scientific Data Systems de los Estados Unidos en 1966. ^[4] Las primeras máquinas de la serie son la Sigma 2 de 16 bits y la Sigma 7 de 32 bits ; la Sigma 7 fue la primera computadora de 32 bits lanzada por SDS. En ese momento, la única competencia para la Sigma 7 era la IBM 360 .

Los incrementos del tamaño de la memoria para todas las computadoras SDS/XDS/Xerox se indican en kpalabras, no en kbytes. Por ejemplo, la memoria base de Sigma 5 es de 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 128K palabras (512K bytes). Aunque esta es una cantidad insignificante de memoria en la tecnología actual, los sistemas Sigma realizaron sus tareas excepcionalmente bien y pocos se implementaron 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 eran actualizaciones compatibles con los sistemas Sigma que utilizaban tecnología más nueva.

En 1975, Xerox vendió su negocio de computadoras a Honeywell, Inc., que continuó apoyando la línea Sigma durante un tiempo.

El Sigma 9 puede tener el récord de la vida útil más larga de una máquina vendida 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 un Sigma 9 de una oficina de servicio (Applied Esoterics/George Plue Estate) y lo ha puesto 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 la vendió y la entregó a Applied Esoterics en Flagstaff, Arizona . Keith Calkins hizo que el Sigma 9 funcionara para el museo en 2012/13 y presentó el sistema operativo CP-V en diciembre de 2014. Los otros componentes del sistema vinieron 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 | +-+--------------+--------+------+---------------- --+bit 0 1 7 8 1 1 1 1 3 1 2 4 5 1El bit 0 indica dirección indirecta.Los bits 1 a 7 contienen el código de operación (opcode)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 16-31 codifican la dirección de una palabra de memoria.

En el caso de Sigma 9, cuando está habilitada la dirección extendida real, el campo de dirección de referencia se interpreta de manera diferente según si el bit de orden superior es 0 o 1:

 +-+--------------+--------+------+-+-------------- --+ | | | | |0| Dirección en las primeras 64K palabras| |*| Código de operación | R | X +-+--------------------------+ | | | | |1| 16 bits bajos de dirección | +-+--------------+--------+------+-+-------------- --+bit 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 hacen referencia a una ubicación en las primeras 64K palabras de la memoria principal; si el bit de orden superior es 1, los 16 bits inferiores de la dirección hacen referencia a una ubicación en un bloque de memoria de 64K palabras especificado por la dirección de extensión en los bits 42-47 de la palabra doble de estado del programa, y ​​la dirección de extensión se concatena con los 16 bits inferiores de la dirección de referencia para formar la dirección física.

Los sistemas Sigma ofrecían un rango de rendimiento que prácticamente se duplicaba desde el Sigma 5, el más lento, hasta el Sigma 9 Model 3, el más rápido. Por ejemplo, los tiempos de multiplicación de punto fijo de 32 bits variaban de 7,2 a 3,8 μs; la división de punto flotante de 64 bits variaba de 30,5 a 17,4 μs.

La mayoría de los sistemas Sigma incluían dos o más bloques de 16 registros de propósito general. La conmutación de bloques se realiza mediante una única instrucción (LPSD), lo que permite un cambio de contexto rápido, ya que no es necesario guardar y 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, utilizaban un mapa de memoria para implementar la memoria virtual . La siguiente descripción se aplica a Sigma 9, otros modelos tienen pequeñas diferencias.

La dirección virtual efectiva de una palabra tiene 17 bits de ancho. Las direcciones virtuales 0 a 15 están reservadas para hacer referencia al registro de propósito general correspondiente y no se asignan. 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 para una matriz de 256 registros de mapa de memoria de 13 bits. Los trece bits del registro de 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 indican una combinación de lectura/escritura/ejecución o ningún acceso a esa página.

De manera independiente, una matriz de 256 registros de control de acceso de 2 bits para las primeras 128k palabras de memoria real funciona 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 llave sea una "llave maestra". De lo contrario, la llave 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 y salida se realiza mediante una unidad de control denominada IOP (procesador de entrada y 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 multiplexor de E/S (MIOP). El SIOP proporciona una velocidad de datos de hasta 1,5 megabytes por segundo (MBPS), pero permite que solo 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 una velocidad de datos agregada de solo 0,3 MBPS.

El dispositivo de almacenamiento masivo primario, conocido como RAD ( disco de acceso aleatorio ), contiene 512 cabezales fijos y un disco grande (de aproximadamente 600 mm/24 pulgadas de diámetro) montado verticalmente que gira a velocidades relativamente bajas. Debido a la disposición de cabezales fijos, el acceso es bastante rápido. Las capacidades varían de 1,6 a 6,0 megabytes y se utilizan para almacenamiento temporal. Los discos multiplato de gran capacidad se utilizan para 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 , half-duplex o full-duplex . El COC fue "pensado para transmisiones de datos orientadas a caracteres de baja a media velocidad". ^[9]

El procesador de entrada/salida de comunicaciones opcional o CIOP manejaba hasta 128 líneas de comunicación a velocidades de 128 a 9600 baudios. Utilizaba 1K de memoria de mainframe dedicada para el control y el estado de la línea. ^[10]

La unidad de control del sistema (SCU) era un " procesador de datos microprogramable " que podía interactuar con una CPU Sigma, y ​​con "dispositivos periféricos y analógicos , y con 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 ejecute en un sistema Sigma para crear microprogramas para la SCU.

El ordenador Sigma 5, propiedad de la Universidad Carnegie Mellon, fue donado al Museo de Historia de la Computación en 2002. El sistema consta de cinco armarios de tamaño normal con un monitor, un panel de control y una impresora. Es posible que sea el último Sigma 5 que sigue en funcionamiento. ^[12]

El Sigma 5 se vendió por 300.000 dólares con 16 kilobytes de memoria de núcleo magnético de acceso aleatorio , con una actualización de memoria opcional a 32 kilobytes 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 también BPM/BTM.

Los modelos restantes inicialmente ejecutaban el Batch Processing Monitor (BPM), que luego se amplió con una opción de tiempo compartido (BTM); el sistema combinado generalmente se conocía como BPM/BTM. El Universal Time-Sharing System (UTS) estuvo disponible en 1971, lo que admitía funciones de tiempo compartido mucho más mejoradas. Una actualización compatible (o cambio de nombre) de UTS, Control Program V (CP-V), estuvo disponible a partir de 1973 y agregó procesamiento de transacciones y lotes remotos en tiempo real. Un sistema operativo dedicado en tiempo real, Control Program for Real-Time (CP-R), también estaba disponible para los sistemas Sigma 9. El sistema operativo Xerox (XOS), pensado como un reemplazo del IBM DOS/360 (que no debe confundirse con el PC DOS de una era posterior), también se ejecuta en los sistemas Sigma 6/7/9, pero nunca ganó verdadera popularidad.

Había algunos sistemas operativos de terceros disponibles para las máquinas Sigma. Uno se llamaba GEM (por Generalized Environmental Monitor) y se decía que era "bastante parecido a UNIX". ^[14] Un segundo se llamaba JANUS , de la Universidad Estatal de Michigan . ^{[15] [16]}

El software de Xerox, llamado procesadores , disponible para CP-V en 1978 incluía: ^[17]

• Lenguaje de comandos del lenguaje ejecutivo terminal (TEL)
• Contraparte del lote de TEL del intérprete de comando de control (CCI)
• Procesadores de gestión del sistema de archivos: copia de seguridad y restauración (fill, fsave y fres)
• EASY: entorno de depuración interactivo en línea para Fortran y BASIC
• FORTRAN IV extendido
• Ensamblador de macros Meta-Symbol
• Ensamblador AP
• BÁSICO
• BANDERA — FORTRAN Cargar y listo
• Respuesta COBOL
• APL
• TEXTO - procesamiento de textos
• Juego de rol
• Lenguaje de simulación (SL-l)  ^†
• Cargador de enlace de una sola pasada LINK
• CARGA cargador de superposición de dos pasadas
• Frontend de sintaxis simplificada de LYNX para LOAD
• Editor de módulos de carga GENMD
• Depurador de lenguaje de máquina DELTA
• Paquete de depuración de FORTRAN (FDP)
• Depurador COBOL en línea
• EDITAR: editor de texto utilizado principalmente para archivos de datos o fuentes de idiomas.
• Lenguaje de conversión de periféricos (PCL): se pronuncia "pickle": utilidad para mover y convertir datos
• Otros procesadores de servicios como SYSGEN, analizador de volcado ANLZ, mantenimiento de bibliotecas
• Ordenar/Fusionar
• Gestión de bases de datos EDMS  ^†
• Simulador discreto de propósito general GPDS  ^†
• Análisis del circuito CIRC, ^†
• MANAGE —sistema generalizado de gestión de archivos y generación de informes  ^†

^† Producto del programa, con cargo

El Monitor de Control Básico (BCM) para Sigma 2 y 3 proporcionaba "capacidad total en tiempo real con algunas disposiciones para el procesamiento por lotes en segundo plano". ^[18] El Sigma 3 también podía ejecutar RBM.

Después de que Honeywell descontinuara la producción de hardware Sigma (Xerox había vendido la mayoría de los derechos a Honeywell en julio de 1975), varias compañías produjeron o anunciaron sistemas clónicos. El Telefile T-85, presentado en 1979, fue un reemplazo compatible con versiones anteriores para Sigmas 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 compatible con versiones anteriores que también podía usar periféricos IBM. ^[4] El Modutest Mod 9 fue rediseñado y construido por Gene Zeitler (presidente), Lothar Mueller (vicepresidente sénior) y Ed Drapell, es 100% compatible en 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 la versión F00 de CP-V disponible para ejecutar en el simulador. ^[22]

• Hoja de datos de seguridad 940

• Scientific Data Systems (1968). Manual de referencia de la computadora Sigma 5 (PDF) . El Segundo, California: Scientific Data Systems. pág. 113.
• Honeywell Information Systems (1971). Manual de referencia de la computadora Xerox Sigma 6 (PDF) . Waltham, Mass.: Honeywell Information Systems. pág. 137.
• Honeywell Information Systems (1973). Manual de referencia de la computadora Xerox Sigma 7 (PDF) . Waltham, Mass.: Honeywell Information Systems. pág. 135.
• Xerox Data Systems (1971). Manual de referencia de la computadora Xerox Sigma 8 (PDF) . El Segundo, California: Xerox Data Systems. pág. 151.
• Xerox Data Systems (1974). Manual de referencia de computadoras Xerox Sigma 9 (PDF) . El Segundo, California: Xerox Data Systems. pág. 188.

• Sistemas en línea en Living Computers: Museum + Labs, un portal a la colección Paul Allen de computadoras interactivas y de tiempo compartido, incluida una Xerox Sigma 9 con CP-V.