Die ICL 2900-Serie war eine Reihe von Mainframe-Computersystemen, die der britische Hersteller ICL am 9. Oktober 1974 angekündigt hatte. Das Unternehmen hatte die Entwicklung unter dem Namen "New Range" unmittelbar nach seiner Gründung im Jahr 1968 aufgenommen Die Produktpalette war nicht so konzipiert, dass sie mit früheren Maschinen des Unternehmens oder mit den Maschinen anderer Hersteller kompatibel war, sondern als synthetische Option konzipiert, die die besten verfügbaren Ideen aus verschiedenen Quellen kombinierte.
Vermarktungsbedingt wurde die Serie 2900 Mitte der 80er Jahre durch die Serie 39 abgelöst. Serie 39 war jedoch im Wesentlichen ein neuer Satz von Maschinen, der die Architektur der 2900-Serie implementierte, sowie nachfolgende ICL-Maschinen mit dem Namen "Trimetra".
Origins [ edit ]
Als ICL 1968 als Ergebnis der Fusion gegründet wurde Internationale Computer und Tabulatoren (ICT) mit English Electric Leo Marconi und Elliott Automation, dem Unternehmen eine Reihe von Optionen für die zukünftige Produktlinie. Dazu gehörten Verbesserungen der ICT-Serie 1900 oder des English Electric System 4, und eine Entwicklung basierend auf J. K. Iliffes Basic Language Machine. Die schließlich gewählte Option war die sogenannte Synthetic Option : ein neues Design, das mit einem leeren Blatt Papier beginnt.
Wie der Name schon sagt, wurde das Design von vielen Quellen beeinflusst. Dazu gehörten die früheren ICL-eigenen Maschinen. Das Design von Burroughs Mainframes war einflussreich, obwohl ICL das Konzept der Optimierung des Designs für eine Hochsprache ablehnte. Das Multics-System lieferte weitere Ideen, insbesondere im Bereich des Schutzes. Der größte Einfluss von außen war jedoch wahrscheinlich die an der Universität Manchester entwickelte MU5-Maschine.
Architekturkonzepte [ ]
Die virtuelle Maschine [1959901] ] Die Architektur der 2900-Serie verwendet das Konzept einer "virtuellen Maschine" als Ressourcenset, das einem Programm zur Verfügung steht. Das Konzept einer "virtuellen Maschine" in der Architektur der 2900-Serie sollte nicht mit der Art und Weise, wie der Begriff in anderen Umgebungen verwendet wird, verwechselt werden. Da jedes Programm in einer eigenen virtuellen Maschine ausgeführt wird, kann das Konzept mit einem Prozess in anderen Betriebssystemen verglichen werden, während der Prozess der 2900-Serie eher einem Thread ähnelt.
Die offensichtlichste Ressource in einer virtuellen Maschine ist der virtuelle Speicher (Speicher). Andere Ressourcen umfassen Peripheriegeräte, Dateien, Netzwerkverbindungen usw.
Innerhalb einer virtuellen Maschine kann Code mit bis zu sechzehn verschiedenen Schutzebenen ausgeführt werden, die als Zugriffsebenen (ACR-Ebenen) bezeichnet werden, nach dem Zugriffskontrollregister, das den Mechanismus steuert. Die privilegiertesten Ebenen des Betriebssystemcodes (der Kernel) werden in derselben virtuellen Maschine wie die Benutzeranwendung ausgeführt, ebenso die Zwischenebenen wie die Subsysteme zum Implementieren des Dateispeicherzugriffs und des Netzwerkbetriebs. Systemaufrufe beinhalten daher eine Änderung des Schutzniveaus, jedoch keinen teuren Aufruf zum Aufrufen von Code in einer anderen virtuellen Maschine. Jedes Codemodul wird auf einer bestimmten Zugriffsebene ausgeführt und kann die Funktionen aufrufen, die von untergeordnetem (privilegierterem) Code angeboten werden, jedoch keinen direkten Zugriff auf den Speicher oder andere Ressourcen auf dieser Ebene. Die Architektur bietet somit einen eingebauten Kapselungsmechanismus, um die Systemintegrität zu gewährleisten.
Speicherbereiche können von virtuellen Maschinen gemeinsam genutzt werden. Es gibt zwei Arten von gemeinsam genutzten Speichern: Öffentliche Segmente, die vom Betriebssystem verwendet werden (die in allen virtuellen Maschinen vorhanden sind) und globale Segmente, die für gemeinsam genutzte Daten auf Anwendungsebene verwendet werden: Dieser letztgenannte Mechanismus wird nur verwendet, wenn zwei Anwendungen erforderlich sind virtuelle Maschinen zur Kommunikation. Beispielsweise werden globale Speichersegmente für Datenbanksperretabellen verwendet. Hardware-Semaphor-Anweisungen stehen zur Verfügung, um den Zugriff auf solche Segmente zu synchronisieren. Eine geringe Neugier ist, dass zwei virtuelle Maschinen, die sich ein globales Segment teilen, unterschiedliche virtuelle Adressen für dieselben Speicherorte verwenden, was bedeutet, dass virtuelle Adressen nicht sicher von einer VM zu einer anderen übertragen werden können.
Adressierungsmechanismen [ edit ]
Die 2900-Architektur unterstützt einen hardwarebasierten Aufrufstack, der ein effizientes Vehikel für die Ausführung von Sprachprogrammen auf hoher Ebene bietet, insbesondere solche, die rekursive Funktionsaufrufe ermöglichen. Dies war damals eine zukunftsweisende Entscheidung, da erwartet wurde, dass die vorherrschenden Programmiersprachen zunächst COBOL und FORTRAN sein würden. Die Architektur bietet integrierte Mechanismen zum Durchführen von Prozeduraufrufen unter Verwendung des Stapels und Spezialregister zum Adressieren der Oberseite des Stapels und der Basis des aktuellen Stapelrahmens.
Off-Stack-Daten werden normalerweise über einen Deskriptor angesprochen. Dies ist eine 64-Bit-Struktur, die eine virtuelle 32-Bit-Adresse plus 32 Bit Steuerinformationen enthält. Die Steuerinformationen geben an, ob der angesprochene Bereich Code oder Daten ist. bei Daten die Größe der adressierten Elemente (1, 8, 32, 64 oder 128 Bit); ein Flag, um anzuzeigen, ob eine Überprüfung der Hardware-Array-Bindung erforderlich ist; und verschiedene andere Verfeinerungen.
Die virtuelle 32-Bit-Adresse umfasst eine 14-Bit-Segmentnummer und eine 18-Bit-Verschiebung innerhalb des Segments.
Technisch ist der Bestellcode nicht Teil der 2900-Architektur: Diese Tatsache wurde genutzt, um andere Maschinen durch Mikrocodierung ihrer Befehlssätze zu emulieren. In der Praxis implementieren jedoch alle Maschinen der 2900-Serie einen gemeinsamen Bestellcode oder Befehlssatz, der als PLI (Primitive Level Interface) bezeichnet wird. Dies ist in erster Linie als Ziel für Compiler für Hochsprachen gedacht.
Es gibt eine Reihe von Registern, die jeweils für einen bestimmten Zweck bestimmt sind. Ein Akkumulatorregister (ACC) steht für allgemeine Zwecke zur Verfügung und kann eine Größe von 32, 64 oder 128 Bit haben. Das B-Register wird für die Indexierung in Arrays verwendet. das LNB-Register (Local Name Base) zeigt auf die Basis des aktuellen Stapelrahmens, wobei das SF-Register (Stack Front) auf die bewegliche "Oberseite" des Stapels zeigt; Das DR-Register wird verwendet, um Deskriptoren für die Adressierung in den Heap usw. zu speichern. Es gibt auch zwei 32-Bit-Zeiger, um Daten zu stapeln. XNB (eXtra Name Base) und LTB (Linkage Table Base).
Von den PLI-Anweisungen erkannte Datenformate enthalten vorzeichenlose 32-Bit-Ganzzahlen; 32-Bit- und 64-Bit-Zweierkomplement-Ganzzahlen; 32-Bit-, 64-Bit- und 128-Bit-Fließkomma; und 32-Bit, 64-Bit und 128-Bit gepackt dezimal. Üblicherweise (und seltsam zu denen, die unter C und UNIX unterrichtet werden) wird der boolesche Wert true als null dargestellt, false als minus eins. Zeichenfolgen werden als Arrays von 8-Bit-Zeichen gehalten, die normalerweise in EBCDIC codiert sind (obwohl die EBCDIC von ICL geringfügige Abweichungen von der IBM-Version aufweist). Es ist möglich, ISO (im Wesentlichen ASCII) anstelle von EBCDIC zu verwenden, indem ein Steuerbit in einem privilegierten Register gesetzt wird. ua betrifft dies bestimmte Dezimalumwandlungsanweisungen.
Da einige der PLI-Anweisungen, insbesondere die für Prozeduraufrufe (insbesondere Systemaufrufe), sehr leistungsfähig sind, sind die Anweisungsraten der 2900-Serie nicht immer direkt mit denen der Hardware der Mitbewerber vergleichbar. In der ICL-Marketingliteratur wurde tendenziell das Konzept "IBM Equivalent MIPS" verwendet. Hierbei handelt es sich um die MIPS-Bewertung eines IBM-Mainframes, der in Anwendungs-Benchmarks den gleichen Durchsatz erzielte. Die Effizienz der 2900-Architektur, insbesondere die Vermeidung von Systemaufrufen, kompensierte die relativ langsame Leistung der Rohhardware.
Implementierungen [ edit ]
Bestellcode-Prozessor ( OCP ) ist ein Begriff, der in der ICL-Serie 2900 und der ICL-Serie verwendet wird 39 Maschinen für eine Zentraleinheit (CPU). [1][2]
Siehe auch [ edit
Referenzen [ edit
- Die Serie ICL 2900 . J. K. Buckle. Macmillan Computer Science Series, 1978. ISBN 0-333-21917-1.
- Überblick über die Systemarchitektur der ICL 2900 Series. J. L. Keedy. 19459009 Computerstrukturen: Prinzipien und Beispiele herausgegeben von Daniel P. Siewiorek, C. Gordon Bell und Allen Newell. Ursprünglich veröffentlicht in Australian Computer Journal vol. 9, nein. 2, Juli 1977, S. 53–62. Online verfügbar
Externe Links [ edit ]
Eine ICL 2966-Maschine aus dem Jahr 1982 befindet sich im National Museum of Computing im Bletchley Park. Weitere Informationen finden Sie unter:
Die mit 44, 45 usw. bezeichneten Schränke im Vordergrund sind austauschbare Plattenlaufwerke; Die Plastikbehälter oben auf den Schränken dienen zum Halten der Festplatten, wenn sie von den Laufwerken entfernt werden. Die größeren Container mit mehr Platten haben eine Kapazität von 200 MB, der kleinere hält normalerweise 40 MB. Die orange Farbe der Schränke (offiziell "verbrannter Tango") war zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Systems die vorherrschende Farbe in ICLs Image.
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