LGP-30

редактировать
Librascope LGP-30 LGP-30 использовался в Манхэттенском колледже в 1965 году LGP-30 в Бостонском компьютерном музее со снятой крышкой. Панель управления находится вверху по центру, слева от барабана памяти.

LGP-30, что означает Librascope General Purpose, а затем Librascope General Precision, был одним из первых готовых компьютеров. Он был произведен компанией Librascope из Глендейл, Калифорния (подразделение General Precision Inc. ), продан и обслуживается Royal Precision Electronic Computer Company, совместное предприятие с Royal McBee подразделением Royal Typewriter Company. LGP-30 был впервые произведен в 1956 году по розничной цене 47 000 долларов, что эквивалентно 440 000 долларов в 2019 году.

LGP-30 обычно назывался настольным компьютером. Его высота, ширина и глубина, не считая полки для пишущей машинки, составляли 33 на 44 на 26 дюймов (84 на 112 на 66 см). Он весил около 800 фунтов (360 кг) и был установлен на прочных роликах, что облегчало перемещение устройства.

Содержание
  • 1 Дизайн
  • 2 Технические характеристики
  • 3 Язык программирования ACT-III
  • 4 ALGOL 30
  • 5 Запуск машины
  • 6 LGP-21
  • 7 RPC 4000
  • 8 Известные применения
  • 9 См. Также
  • 10 Дополнительная литература
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки
Дизайн
Панель управления LGP-30.

Главный консультант по дизайну для компьютером Librascope был Стэн Франкель, ветеран Manhattan Project и один из первых программистов ENIAC. Он разработал удобный компьютер с минимальным количеством оборудования. Набор инструкций с одним адресом состоял всего из 16 команд. Магнитная память барабана содержала основную память и регистры процессора центрального процессора (CPU) , информацию о синхронизации и главный бит. часы, каждый на выделенной дорожке. Количество электронных ламп было сведено к минимуму за счет использования полупроводниковой диодной логики, последовательной архитектуры и многократного использования каждого из 15 переключателей. -флопс.

Это было двоичное, 31-битное слово компьютер с 4096- словом барабанной памятью. Стандартными входами были клавиатура Flexowriter и бумажная лента (десять шестибитных символов в секунду). Единственным выводом на печать был принтер Flexowriter (пишущая машинка, работающая со скоростью 10 символов в секунду). Дополнительный высокоскоростной считыватель бумажной ленты и перфоратор были доступны как отдельное периферийное устройство.

Консольная пишущая машинка LGP-30 в Музее истории компьютеров. Обратите внимание, что, как это было обычно в пишущих машинках того времени, здесь нет клавиши для цифры 1 (вместо этого использовалась строчная буква L).

В компьютере было 113 электронных ламп и 1450 диодов. 113 электронных ламп были установлены на 34 сменных картах с протравленной схемой, которые также содержат соответствующие компоненты. Хотя было использовано 34 сменных карты, было всего 12 различных типов таких карт. Были доступны удлинители карт для динамического тестирования всех функций машины. 680 из 1450 диодов были установлены на одной съемной материнской плате.

. LGP-30 потребовал 1500 Вт при работе с полной нагрузкой. Шнур питания был вставлен в любую стандартную однофазную линию с напряжением 115 вольт 60 циклов. Компьютер содержал внутреннее регулирование напряжения от колебаний напряжения в сети от 95 до 130 вольт. В дополнение к регулированию колебаний линии электропередачи компьютер также содержал схему, необходимую для обеспечения стадии прогрева. Эта стадия прогрева сводит к минимуму тепловой удар трубок, что обеспечивает долгий срок службы компонентов. Компьютер содержал собственный вентиляторный блок и направлял фильтрованный воздух по каналам к лампам и диодам, чтобы обеспечить срок службы компонентов и правильную работу. Не нужно устанавливать дорогостоящий кондиционер , если он работает в разумном диапазоне температур.

На слово барабана приходилось 32 бита, но использовалась только 31, что позволяло «восстановить магнитный поток в головке» в 32-битный момент времени. Поскольку на инструкцию был только один адрес, требовался метод для оптимизации выделения операндов. В противном случае каждая инструкция будет ожидать полный оборот барабана (или диска) каждый раз при обращении к данным. LGP-30 обеспечивает оптимизацию расположения операнда путем чередования логических адресов на барабане, чтобы два соседних адреса (например, 00 и 01) были разделены по девяти физическим локациям. Эти пробелы позволяют размещать операнды рядом с инструкциями, которые их используют. Всего было 64 дорожки, каждая по 64 слова (сектора). Время между двумя соседними физическими словами составляло около 0,260 миллисекунды (мс), а время между двумя соседними адресами составляло 9 x 0,260 или 2,340 мс. Время доступа в худшем случае составило 16,66 мс.

Половина инструкции (15 бит) не использовалась. Неиспользованная половина могла быть использована для дополнительных инструкций, индексации, косвенной адресации или второго (+1) адреса для поиска следующей инструкции, каждая из которых повысила бы производительность программы. Ни одна из этих функций не была реализована в LGP-30, но некоторые были реализованы в его преемнике 1960 года, RPC-4000.

Регистровый дисплей LGP-30, в котором за этой маской использовался осциллограф.

Поистине уникальной особенностью LGP-30 был способ обработки умножения. Несмотря на то, что LGP-30 был недорогим, в нем было встроенное умножение. Поскольку это был драм-компьютер, и биты нужно было обрабатывать последовательно по мере их считывания с барабана, так как он выполнял каждое из сложений, участвующих в умножении, он эффективно сдвигал операнд вправо, действуя так, как будто двоичная точка находились в левой части слова, а не в правой, как предполагает большинство других компьютеров. Операция разделения работала аналогично. Он также имел целочисленное умножение, но, поскольку аккумулятор имел 32 бита, а слова памяти имели только 31 бит, таким образом могли быть представлены только четные числа.

Для дальнейшего снижения затрат отсутствовали традиционные индикаторы передней панели, показывающие внутренние регистры. Вместо этого Librascope установил небольшой осциллограф на передней панели. Он отображал выходные данные трех головок чтения регистров, расположенных одна над другой, позволяя оператору «видеть» и фактически считывать биты. Элементы управления размером по горизонтали и вертикали позволяют оператору настроить отображение в соответствии с пластиковой накладкой, на которой выгравированы номера бит. Для чтения битов оператор подсчитывал переходы осциллографа вверх и вниз.

В отличие от других машин того времени, внутренние данные были представлены в шестнадцатеричной системе, а не в восьмеричной, но, будучи очень недорогой машиной, она использовала физические клавиши пишущей машинки, которые соответствуют позициям с 10 по 15 в корзине для шести типов шрифтов. недесятичные символы (в отличие от нынешней практики A - F) для представления этих значений, в результате получается 0–9 fgjkqw, который запоминается с помощью фразы «FiberGlass Javelins убивают довольно хорошо».

Технические характеристики
  • Длина слова: 31 бит, включая бит знака, но исключая пустой разделительный бит
  • Размер памяти: 4096 слов
  • Скорость: 0,260 миллисекунды время доступа между двумя соседними физическими словами; время доступа между двумя соседними адресами 2,340 миллисекунды.
  • Тактовая частота: 120 кГц
  • Потребляемая мощность: 1500 Вт
  • Тепловыделение: 5000 БТЕ / ч (1465 Вт)
  • Арифметический элемент: три рабочих регистра: C регистр счетчика, R регистр команд и A регистр накопителя.
  • Формат команды: шестнадцать команд в формате полуслова
  • Технология: 113 электронных ламп и 1350 диодов.
  • Произведено количество; 320 ~ 493
  • Первая поставка: сентябрь 1956 г.
  • Цена: 47 000 долларов
  • Преемник: LGP-21
  • Достижения: LGP-30 был одним из первый настольный компьютер, предлагающий небольшие научные вычисления. LGP-30 был довольно популярен: было продано «полтысячи» устройств, в том числе один в Дартмутском колледже, где студенты реализовали Дартмутский АЛГОЛ 30 и DOPE (Дартмутский эксперимент по упрощенному программированию) на машине.
Язык программирования ACT-III

В LGP-30 был язык высокого уровня под названием ACT-III. Каждый токен должен был быть разделен апострофом, что затрудняло чтение и еще больше затрудняло подготовку лент:

s1'dim'a'500'm'500'q'500 '' index'j'j + 1'j-1 '' daprt'e''t'e'r '' d'a't'a''cr '' rdxit's35 '' s2'iread'm'1''iread'q '1''iread'd''iread'n' '1'; 'j' '0'flo'd'; 'd.' 'S3'sqrt'd.'; 'Sqrd.' 1'unflo ' sqrd.'i / '10 ';' sqrd '' 2010'print'sqrd. '' 2000'iprt'sqrd''cr''cr ''...
АЛГОЛ 30

Дартмутский колледж разработал две реализации АЛГОЛА 60 для LGP-30. Dartmouth ALGOL 30 представлял собой трехпроходную систему (компилятор, загрузчик и интерпретатор), которая обеспечивала почти все функции ALGOL, кроме тех, которые требовали выделения памяти во время выполнения. SCALP, автономный процессор Algol, представлял собой однопроходную систему для небольшого подмножества ALGOL (без блоков, кроме всей программы), без объявлений процедур, условных операторов, но без условных выражений, без конструкций, кроме whileв операторе for, никаких вложенных объявлений switch(разрешены вложенные вызовы) и никаких логических переменных и операторов. Как и в ACT-III, каждый жетон должен быть отделен апострофом.

Запуск машины

Процедура запуска или «загрузки » LGP-30 была одной из самых сложных из когда-либо разработанных. Сначала бумажная лента начальной загрузки была вставлена ​​в консольную пишущую машинку Friden Flexowriter. Оператор нажал рычаг на Flexowriter, чтобы прочитать поле адреса, и нажал кнопку на передней панели, чтобы передать адрес в регистр компьютера. Затем был нажат рычаг на Flexowriter, чтобы прочитать поле данных, и еще три кнопки были нажаты на передней панели, чтобы сохранить его по указанному адресу. Этот процесс был повторен, может быть, шесть-восемь раз, и был выработан ритм:

брррп, лязг, брррп, лязг, лязг, лязг, брррр, лязг, брррр, лязг, лязг, лязг, брррр, лязг, burrrp, clunk, clunk, clunk, burrrp, clunk, burrrp, clunk, clunk, clunk, burrrp, clunk, burrrp, clunk, clunk, clunk, burrrp, clunk, burrrp, clunk, clunk, clunk.

Затем оператор удалил загрузочную ленту, защелкнул ленту с обычным загрузчиком, аккуратно расположив ее так, чтобы она не застряла, и нажал еще несколько кнопок, чтобы запустить программу начальной загрузки. После того, как был загружен штатный загрузчик, компьютер был готов к считыванию программной ленты. Штатный загрузчик читает ленту более компактного формата, чем загрузчик начальной загрузки. Каждый блок начинался с начального адреса, поэтому ленту можно было перемотать и повторить попытку в случае возникновения ошибки. Если в процессе были допущены какие-либо ошибки или если программа вылетела из строя и повредила программу-загрузчик, процесс приходилось перезапускать сначала.

LGP-21

В 1963 году Librascope произвела транзисторное обновление LGP-30 под названием LGP-21. В новом компьютере было около 460 транзисторов и около 375 диодов. Он стоил всего 16 250 долларов, что втрое дешевле своего предшественника. К сожалению, он был примерно на треть быстрее, чем предыдущий компьютер.

Центральный компьютер весил около 90 фунтов (41 кг), основная система (включая принтер и подставки) около 155 фунтов (70 кг).

RPC 4000

Другой Более мощной машиной-преемницей была General Precision RPC 4000, анонсированная в 1960 году. Подобно LGP-30, но с транзисторной схемой, она содержала 8 008 32-битных слов в барабанной памяти. В нем было 500 транзисторов и 4500 диодов, и он был продан за 87 500 долларов. Весил 500 фунтов (230 кг).

Известные применения

Сегодня RPC-4000 (вместе с LGP-30) помнят как компьютер, на котором Мел Кэй выполнил легендарную задачу программирования в машинном коде, пересказанную Эд Натером в хакерской эпопее История Мела. LGP-30 также использовался Эдвардом Лоренцем в его попытке смоделировать изменяющиеся погодные условия. Его открытие, что огромные расхождения в прогнозах могут быть вызваны крошечными различиями в исходных данных, привело к тому, что он ввел в обращение термины странный аттрактор и эффект бабочки, ключевые концепции в теории хаоса.

См. Также
Дополнительная литература
Ссылки
Внешние ссылки
  • ноябрь 1955 г. новый компьютер общего назначения Librascope выпущен на рынок
  • декабрь 1955 г. LGP-30 получает широкое признание на выставке автоматизации в Чикаго
  • июль 1956 г. планы Royal Precision - продвижение LGP-30
  • март 1957 г. коммерческое подразделение Librascope делает выдающиеся результаты Работа по ЛГП-30 Производство
На Wikimedia Commons есть материалы, связанные с LGP-30.
Последняя правка сделана 2021-05-26 08:40:59
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте