Введение
PDP-6, сокращенно от Programmed Data Processor model 6, — 36-битный мейнфрейм, разработанный Digital Equipment Corporation (DEC) в 1963 году и впервые поставленный летом 1964 года. Он являлся расширением существующих 18-битных систем DEC до 36-битного слова данных, что в то время было распространенным размером слова для крупных машин, таких как мейнфреймы IBM. Система была построена с использованием той же модульной архитектуры на основе германиевых транзисторов, что и в более ранних машинах DEC, таких как PDP-1 и PDP-4. Система проектировалась с учетом использования для вычислений в реальном времени, а не только для пакетной обработки, как это было типично для большинства мейнфреймов. Это сделало ее популярной в университетской среде, а поддержка языка Lisp сделала ее особенно полезной в лабораториях искусственного интеллекта, таких как Project MAC в MIT. Однако она была сложной, дорогой и ненадежной из-за использования большого количества транзисторов первых моделей. Было продано всего 23 экземпляра по цене от 120 000 до 300 000 долларов. Долгосрочным влиянием PDP-6 стала его переработка с использованием современных кремниевых транзисторов и новой технологии упаковки модулей Flip Chip для создания PDP-10. Наборы команд этих двух машин почти идентичны. PDP-10 был дешевле и надежнее, и за время своего существования было продано около 1500 экземпляров.
The PDP 6, short for Programmed Data Processor model 6, is a computer developed by Digital Equipment Corporation (DEC) during 1963 and first delivered in the summer of 1964. It was an expansion of DEC's existing 18 bit systems to use a 36 bit data word, which was at that time a common word size for large machines like IBM mainframes. The system was constructed using the same germanium transistor based System Module layout as DEC's earlier machines, like the PDP 1 and PDP 4. The system was designed with real time computing use in mind, not just batch processing as was typical for most mainframes. This made it popular in university settings and its support for the Lisp language made it particularly useful in artificial intelligence labs like Project MAC at MIT. It was also complex, expensive, and unreliable as a result of its use of so many early model transistors. Only 23 were sold, at prices ranging from $120,000 to $300,000. The lasting influence of the PDP 6 was its re implementation using modern silicon transistors and the newer Flip Chip module packaging to produce the PDP 10. The instruction sets of the two machines are almost identical. The PDP 10 was less expensive and more reliable, and about 1500 were sold during its lifetime.
История
Первыми продуктами DEC были не компьютеры, а серия подключаемых схем, известных как цифровые лабораторные модули, выполнявшие цифровую логику. Пользователи могли соединять модули между собой для выполнения конкретных задач. Вскоре DEC представила PDP-1, которая была построена из большого количества этих модулей, впоследствии известных как системные строительные блоки или системные модули. PDP-1 использовала 18-битное слово. В начале 1960-х годов длина слова обычно была кратна шести битам, поскольку коды символов того времени имели длину 6 бит, а также это был удобный размер для хранения двоично-десятичных чисел с дополнительным знаком, как это обычно делалось на машинах IBM того периода. Более крупные машины обычно использовали 36-битное слово, но существовало множество вариантов. 18-битная длина PDP-1 позволила сделать машину проще и дешевле, чем эти, по цене 120 000 долларов. Предложения по PDP-2 и PDP-3 были отклонены, а следующая машина DEC, PDP-4, по сути являлась уменьшенной и менее дорогой версией PDP-1, продававшейся примерно за половину стоимости. PDP-5 была построена из тех же компонентов, но использовала 12-битное слово для еще большей экономии и продавалась примерно за 27 000 долларов. PDP-6 стала первой "большой" машиной DEC. Она использовала 36-битные слова, как и другие крупные компьютеры того времени от компаний IBM, Honeywell и General Electric. В отличие от этих машин, PDP-6 поставлялась с системой разделения времени "из коробки". Разделение времени было доступно и для других машин, наиболее известным примером является PDP-1 в проекте MAC, но PDP-6 стала первой системой, поддерживаемой производителем. Во всем мире было продано всего 23 PDP-6 – это наименьшее количество среди всех машин DEC. Она была сложной и дорогой в производстве, а также трудной в установке и вводе в эксплуатацию на площадке заказчика. Кроме того, отдел продаж считал PDP-6 "трудной для продажи". Тем не менее, впоследствии компания сочла PDP-6 успешной: продажи шли настолько медленно, что DEC в конечном итоге решила отказаться от системы и объявила о прекращении производства 36-битных машин. К счастью, это решение было пересмотрено, и была разработана новая 36-битная система с использованием новых модулей Flip Chip и значительно меньших системных плат для повышения плотности и надежности. Результат был выпущен в 1966 году под названием PDP-10. DEC описывает эту машину как преемника PDP-6. Хотя она была программно совместима с PDP-6, она работала примерно в два раза быстрее, поддерживала как разделение времени, так и пакетную обработку, и предлагала широкий спектр расширений и опций ввода-вывода. Она оказалась гораздо более успешной и в конечном итоге было продано около 1500 машин.
The sales were so slow that DEC eventually decided to abandon the system and announced that they would not build any more 36 bit machines. Fortunately, this decision was reversed and a new 36 bit system was designed using the new Flip Chip modules and much smaller system boards to improve density and reliability. The resulting design was released in 1966 as the PDP 10. DEC describes this machine as the successor to the PDP 6. Although it was program compatible with the PDP 6, it ran roughly twice as fast, had both timesharing and batch processing features, and offered a wide variety of expansions and input/output options. It was far more successful and eventually sold about 1,500 machines.
Архитектура
Адресация осталась 18-битной, как и в более ранних машинах DEC, что позволяло использовать 256 килослов основной памяти, что эквивалентно примерно 1 МБ в современных терминах. Память была реализована на магнитных сердечниках; типичная система включала 32 768 слов (эквивалентно 144 кБ на современных машинах). Использование 36-битного слова позволяло хранить два 18-битных адреса в одном месте памяти, что делало систему хорошо подходящей для хранения консов – широко используемой структуры в языке Lisp. Это означало, что PDP-6 могла хранить конс в одном слове и читать и записывать его за одну операцию. Архитектура набора команд может быть классифицирована как "один с половиной адресная". Операционный код хранился в старших битах 36-битного слова, используя 9 бит. Следующие четыре бита указывали, к какому из шестнадцати регистров применить инструкцию. Младшие 18 бит указывали адрес. Таким образом, типичная инструкция могла выглядеть так: "добавить значение из ячейки памяти 1234 к значению в регистре 4". Таким образом, формат содержит полтора адреса, где регистр является "половиной" адреса. Это оставляло еще пять бит в слове инструкции, с 13-го по 17-й. 13-й бит указывал на косвенную адресацию; вместо добавления значения, хранящегося в ячейке памяти 1234, к выбранному регистру, значение в ячейке 1234 интерпретировалось как другой адрес, и использовалось значение по этому адресу. Например, если значение в ячейке 1234 равно 2345, то результирующая инструкция будет добавлять значение из ячейки 2345 к регистру 4. Такой способ доступа был распространен, поскольку он позволял сканировать таблицы с помощью одной инструкции, а затем изменять значение в памяти, чтобы указать на другую ячейку. Оставшиеся четыре бита обеспечивали аналогичную функциональность, выбирая второй регистр в качестве индексного регистра, что позволяло последовательно перебирать ячейки памяти, изменяя значение в регистре, а не в основной памяти, что обычно быстрее. Регистры в PDP-6 фактически представляли собой первые 16 ячеек основной памяти. Большинство, если не все, системы PDP-6 были оснащены опциональной "быстрой памятью" типа 162, которая формировала эти 16 ячеек из дискретных транзисторных триггеров. Они работали в четыре раза быстрее, чем основная память.
Оборудование
PDP-6 весил около , с "Быстрой памятью". PDP-6 стал печально известен из-за платы 6205 – большой платы размером 11 × 9 дюймов, содержащей 1 бит арифметического регистра (AR), буфера памяти (MB) и регистра частного от деления (MQ). Центральный процессор состоял из 36 таких плат. На каждой плате было 88 транзисторов, двухсторонняя печатная плата, два 18-контактных и два 22-контактных разъема (по два с каждой стороны модуля). Из-за большого количества разъемов замена этой платы была сложной задачей, а механическое соединение делало весьма вероятным, что устранение одной неисправности приведет к появлению другой. Существовал также серьезный страх перед выключением PDP-6, поскольку это обычно приводило к выходу из строя как минимум одной платы 6205. Опыт работы с платой 6205 заставил разработчиков первых моделей PDP-10, KA10 и KI10 использовать только небольшие платы. Большие платы снова стали использоваться только в KL10.
Операционная система
PDP 6 поддерживала разделение времени с помощью бита состояния, выбирающего между двумя режимами работы ("Executive" и "User", при этом доступ к вводу/выводу (I/O) и т.п. был ограничен во втором режиме), и единого регистра релокации/защиты, который позволял ограничить адресное пространство пользователя определенным участком основной памяти (второй регистр релокации/защиты для совместно используемых "высоких сегментов" был добавлен в PDP 10). Основной операционной системой, использовавшейся на машине, была ранняя версия того, что впоследствии стало TOPS 10, и несколько учреждений создавали собственные версии системы, исходный код которой был доступен. Операционная система Incompatible Timesharing System (ITS) от MIT также начала разрабатываться на PDP 6. Хотя можно было организовать разделение времени на PDP 6 и без дискового накопителя, её оснащение четырьмя двойными DECtape-накопителями "могло эффективно поддерживать около 4–6 одновременных пользователей". Та же система, но с одним дисковым накопителем, обеспечивала "разделение времени в реальном масштабе времени и могла легко обслуживать 20–30 пользователей".
Музей
PDP 6 Стэнфорда был продемонстрирован на DECUS в 1984 году. После этого машина была перемещена на склад DEC. Нет никаких записей о том, что эта машина была передана Музею компьютеров, который в 1984 году не входил в состав DEC. В конце 1990-х годов компания Compaq передала содержимое внутренних архивов DEC в Исторический центр Музея компьютеров. Шкаф быстрой памяти из Стэнфордского PDP 6 входил в состав этого пожертвования. Нет никаких свидетельств того, что модули, продававшиеся в сувенирном магазине Бостонского компьютерного музея, происходили из Стэнфордского PDP 6, равно как и нет свидетельств того, что музей когда-либо владел этой машиной.