Войти
 VAX-11/780 | |
| Designer | Цифровой Equipment Corporation |
|---|---|
| Bits | 32-bit |
| Представлен | 1977; 43 года назад (1977) |
| Дизайн | CISC |
| Тип | Регистр-Регистр. Регистр-Память. Память-Память |
| Кодирование | Переменная (От 1 до 56 байтов) |
| Ветвление | Код условия |
| Порядок байтов | Маленький |
| Размер страницы | 512 байтов |
| Расширения | Совместимость с PDP-11 режим, расширения VAX Vector, расширения VAX VM |
| Открыть | No |
| Регистры | |
| Общее назначение | 16 × 32-бит |
| Плавающая точка | отсутствует, используется GPR |
| Vector | 16 × 4096 бит (512 байт) |
VAX - линейка компьютеров, разработанная Digital Equipment Corporation (DEC) в середине 1970-х годов. VAX-11/780, представленный 25 октября 1977 г., был первым из ряда популярных и влиятельных компьютеров, реализующих архитектуру набора команд VAX (ISA). Десятки моделей были представлены за время существования VAX, последние члены прибыли в начале 1990-х годов. На смену VAX пришла DEC Alpha, которая включала несколько функций машин VAX, чтобы упростить перенос с VAX.
VAX был разработан в эпоху 16-битной PDP-11, одного из самых успешных миникомпьютеров в истории с примерно 600 000 примеры проданы. Система была разработана для обеспечения обратной совместимости с PDP-11 при расширении памяти до полной 32-битной реализации и добавлении страниц по требованию виртуальных память. Название VAX относится к его концепции «расширения виртуального адреса», которая позволяла программам использовать эту новую доступную память, оставаясь при этом совместимыми с неизмененным кодом PDP-11. Название «VAX-11», используемое на ранних моделях, было выбрано, чтобы подчеркнуть эту возможность.
Более поздние модели в этой серии отказались от маркировки -11, поскольку совместимость PDP-11 больше не была серьезной проблемой. Линия расширилась до высокопроизводительных компьютеров мэйнфреймов, таких как VAX 9000, а также до систем масштаба рабочих станций, таких как VAXstation серии. Семейство VAX в конечном итоге состояло из десяти различных дизайнов и в общей сложности более 100 отдельных моделей. Все они были совместимы друг с другом и обычно запускали хорошо зарекомендовавшую себя VAX/VMS операционная система.
VAX воспринимался как типичный CISC ISA с очень большим количеством сборок. -language-programmer-friendly режимы адресации и машинные инструкции, высоко ортогональная архитектура и инструкции для сложных операций, таких как очередь вставка или удаление, форматирование чисел и полином оценка. Исторически это одна из наиболее изученных и комментируемых ISA в истории компьютеров.
VAX 8350, вид спереди со снятой крышкой Имя «VAX» возникло как аббревиатура от Virtual Address eXtension, потому что VAX рассматривался как 32-битное расширение более старого 16-битного PDP-11 и потому что он был (после Prime Computer ) первопроходец виртуальной памяти для управления этим большим адресным пространством.
Ранние версии процессора VAX реализуют «режим совместимости», который имитирует многие инструкции PDP-11, давая ему 11 в VAX-11, чтобы подчеркнуть эту совместимость. Более поздние версии выгружали режим совместимости и некоторые из менее используемых инструкций CISC для эмуляции в программном обеспечении операционной системы.
Набор команд VAX был разработан, чтобы быть мощным и ортогональным. Когда он был представлен, многие программы были написаны на ассемблере, поэтому наличие «удобного для программиста» набора инструкций было важным. Со временем, когда все больше программ было написано на языке более высокого уровня, набор инструкций стал менее заметным, и единственные, кого это сильно беспокоило, были составители компиляторов.
Один необычный аспект набора команд VAX - наличие масок регистров в начале каждой подпрограммы. Это произвольные битовые комбинации, которые определяют, когда управление передается подпрограмме, какие регистры должны быть сохранены. Поскольку маски регистров представляют собой форму данных, встроенных в исполняемый код, они могут затруднить линейный анализ машинного кода. Это может усложнить методы оптимизации, применяемые к машинному коду.
«Родной» VAX операционной системой является VAX / VMS компании Digital (переименованная в OpenVMS в 1991 году или в начале 1992 года, когда он был перенесен на Alpha, модифицирован в соответствии со стандартами POSIX и «отмечен» как соответствующий XPG4 X/Open consortium).
Архитектура VAX и операционная система OpenVMS были «спроектированы одновременно», чтобы максимально использовать друг друга, как и первоначальная реализация объекта VAXcluster. Другие операционные системы VAX включают различные выпуски от BSD UNIX до 4.3BSD, Ultrix -32, VAXELN и Синю. Совсем недавно NetBSD и OpenBSD поддерживали различные модели VAX, и была проделана некоторая работа по переносу Linux на архитектуру VAX. OpenBSD прекратил поддержку этой архитектуры в сентябре 2016 года.
Первой проданной моделью VAX была VAX-11/780, которая была представлена 25 октября 1977 года. на годовом собрании акционеров Digital Equipment Corporation. Билл Стрекер, К. Докторант Гордона Белла в Университете Карнеги-Меллона отвечал за архитектуру. Впоследствии было создано много разных моделей с разной ценой, уровнем производительности и мощности. VAX суперминикомпьютеры были очень популярны в начале 1980-х годов.
Некоторое время VAX-11/780 использовался в качестве стандарта в CPU тестах. Первоначально он был описан как машина с одним MIPS, потому что его производительность была эквивалентна IBM System / 360, которая работала на одной MIPS, а реализации System / 360 ранее были деактивированы. Факто стандарты производительности. Фактическое количество инструкций, выполненных за 1 секунду, составило около 500 000, что привело к жалобам на маркетинговое преувеличение. Результатом стало определение «VAX MIPS», скорость VAX-11/780; компьютер, работающий на скорости 27 VAX MIPS, будет запускать ту же программу примерно в 27 раз быстрее, чем VAX-11/780.
В цифровом сообществе термин VUP (VAX Unit of Performance ) был более распространенным термином, потому что MIPS не очень хорошо сравниваются между разными архитектурами. Связанный термин VUP кластера неофициально использовался для описания совокупной производительности VAXcluster. (Производительность VAX-11/780 по-прежнему служит базовым показателем в BRL-CAD Benchmark, пакете анализа производительности, включенном в дистрибутив программного обеспечения твердотельного моделирования BRL-CAD.) VAX-11 / 780 включал подчиненный автономный компьютер LSI-11, который выполнял функции загрузки микрокода, загрузки и диагностики для родительского компьютера. Это было исключено из последующих моделей VAX. Таким образом, предприимчивые пользователи VAX-11/780 могли запускать три разные операционные системы Digital Equipment Corporation: VMS на процессоре VAX (с жестких дисков) и либо RSX-11S, либо RT-11 на LSI-11 (с одиночной дисковод гибких дисков).
VAX прошел через множество различных реализаций. Оригинальный VAX 11/780 был реализован в TTL и заполнял шкаф размером четыре на пять футов одним CPU. Реализации ЦП, которые состояли из нескольких чипов ECL вентильной матрицы или массива макроячеек, включали супермини VAX 8600 и 8800 и, наконец, VAX 9000 машины класса мэйнфреймов. Реализации ЦП, состоящие из нескольких пользовательских микросхем MOSFET, включали машины классов 8100 и 8200. Младшие машины VAX 11-730 и 725 были построены с использованием компонентов AMD Am2901 bit-slice для ALU.
MicroVAX I представляет собой серьезный переходный период в семействе VAX. На момент разработки еще не было возможности реализовать полную архитектуру VAX в виде единственной микросхемы VLSI (или даже нескольких микросхем VLSI, как позже было сделано с V-11 ЦП VAX 8200/8300). Вместо этого MicroVAX I была первой реализацией VAX, которая переместила некоторые из более сложных инструкций VAX (например, упакованные десятичные числа и связанные коды операций) в программное обеспечение эмуляции. Это разделение существенно уменьшило количество требуемого микрокода и было названо архитектурой «MicroVAX». В MicroVAX I ALU и регистры были реализованы как одна микросхема вентильной матрицы, а остальная часть управления машиной была обычной логикой.
Полная реализация VLSI (микропроцессор ) архитектуры MicroVAX прибыла с процессором MicroVAX II 78032 (или DC333) и 78132 (DC335).) FPU. 78032 был первым микропроцессором со встроенным блоком управления памятью MicroVAX II был основан на одной четырехъядерной процессорной плате, на которой размещались процессорные микросхемы и выполнялись MicroVMS или Ultrix -32 операционные системы. Машина имела 1 МБ встроенной памяти и интерфейс Q22-bus с передачей DMA. На смену MicroVAX II пришли многие другие модели MicroVAX с значительно улучшенной производительностью и памятью.
Далее последовали процессоры VLSI VAX в форме V-11, CVAX, CVAX SOC («Система на кристалле», однокристальный CVAX), Rigel, Мэрайя и NVAX. Микропроцессоры VAX расширили архитектуру до недорогих рабочих станций, а позже также вытеснили высококачественные модели VAX. Такой широкий спектр платформ (от мэйнфрейма до рабочей станции), использующих одну архитектуру, был уникальным в компьютерной индустрии того времени. На кристалле микропроцессора CVAX была выгравирована всякая графика. Фраза CVAX... когда вы достаточно заботитесь, чтобы украсть самое лучшее, была выгравирована на ломаном русском как игра на слогане Hallmark Cards, предназначенном как сообщение Советскому Союзу. инженеры, которые, как известно, похищают компьютеры DEC для военных приложений и реинжиниринг дизайна их микросхем.
В предложениях DEC архитектура VAX была в конечном итоге заменена Технология RISC. В 1989 году DEC представила ряд рабочих станций и серверов с Ultrix, DECstation и DECsystem соответственно, на основе процессоров, реализующих архитектуру MIPS. В 1992 году DEC представила свою собственную архитектуру набора команд RISC, Alpha AXP (позже переименованную в Alpha), и свой собственный микропроцессор на основе Alpha, DECchip 21064, высокопроизводительный 64-битный дизайн, способный запускать OpenVMS.
В августе 2000 г. Compaq объявила, что производство остальных моделей VAX будет прекращено к концу года. К 2005 году производство компьютеров VAX было прекращено, но старые системы по-прежнему широко используются.
По-прежнему доступны программные эмуляторы VAX Stromasys CHARON-VAX и SIMH и VMS теперь управляется VMS Software Incorporated, хотя они предлагают OpenVMS только для систем Alpha и серверов HPE Integrity, при этом разрабатывается поддержка x86-64, и не предлагайте это для VAX.
MicroVAX 3600 (слева) с принтером (справа) | Регистры DEC VAX | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Виртуальная карта VAX Память разделена на четыре раздела. Каждый имеет размер один гигабайт (в контексте адресации - 2 байта):
| Раздел | Диапазон адресов |
|---|---|
| P0 | 0x00000000- 0x3fffffff |
| P1 | 0x40000000- 0x7fffffff |
| S0 | 0x80000000- 0xbfffffff |
| S1 | 0xc0000000- 0xffffffff |
Для VMS, P0 использовался для пространства пользовательских процессов, P1 для стека процессов, S0 для операционной системы, а S1 был зарезервирован.
VAX имеет четыре аппаратно реализованных режима привилегий:
| Нет. | Режим | Использование VMS | Примечания |
|---|---|---|---|
| 0 | Ядро | Ядро ОС | Наивысший уровень привилегий |
| 1 | Исполнительный | Файловая система | |
| 2 | Супервизор | Оболочка (DCL) | |
| 3 | Пользователь | Обычные программы | Самый низкий уровень привилегий |
Регистр состояния процесса имеет 32 бита:
| CM | TP | MBZ | FD | IS | cmod | pmod | MBZ | IPL | MBZ | DV | FU | IV | T | N | Z | V | C |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 31 | 30 | 29 | 27 | 26 | 25 | 23 | 21 | 20 | 15 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| Биты | Значение |
|---|---|
| 31 | Режим совместимости PDP-11 |
| 30 | ожидание трассировки |
| 29:28 | MBZ (должно быть нулевым) |
| 27 | первая часть выполнена (прерванная инструкция) |
| 26 | стек прерываний |
| 25:24 | текущий режим привилегий |
| 23:22 | предыдущий режим привилегий |
| 21 | MBZ (должен быть нулевым) |
| 20 : 16 | IPL (уровень приоритета прерывания) |
| 15: 8 | MBZ (должен быть нулем) |
| 7 | включение прерывания десятичного переполнения |
| 6 | включение прерывания потери значимости с плавающей запятой |
| 5 | включение прерывания целочисленного переполнения |
| 4 | трассировка |
| 3 | отрицательное |
| 2 | ноль |
| 1 | переполнение |
| 0 | перенос |
SPEC-1 VAX, VAX 11/780, используемый для эталонного тестирования, демонстрирующий внутреннее устройство Первой системой на базе VAX была система VAX-11/780, входящая в семейство VAX-11. Высокопроизводительный VAX 8600 пришел на смену VAX-11/780 в октябре 1984 г., к нему присоединились миникомпьютеры начального уровня MicroVAX и рабочие станции VAXstation в середина 1980-х гг. MicroVAX был заменен на VAX 4000, VAX 8000 был заменен на VAX 6000 в конце 1980-х, и был представлен класс мэйнфреймов VAX 9000. В начале 1990-х был представлен отказоустойчивый VAXft, а также Alpha совместимый VAX 7000/10000. Вариант различных систем на основе VAX продавался как VAXserver.
Отмененные системы включают «BVAX», высококачественный VAX на базе ECL, и две другие модели VAX на базе ECL: «Аргонавт» и «Ворон». Raven был отменен в 1990 году. VAX, известный как "Gemini", также был отменен, что было запасным вариантом на случай, если Scorpio, основанный на LSI, потерпит неудачу. Он так и не был отправлен.
Было произведено несколько клонов VAX, как разрешенных, так и неавторизованных. Примеры включают:
Добавление «карты», такой как многопользовательский сервер DOS 386Ware от Logicraft, обеспечивает «контролируемый доступ к Ресурсы ПК без установки ПК и терминала VT на каждый рабочий стол ». В середине 1988 года Logicraft и другая фирма Virtual Microsystems Inc (VMI) были« единственными коммерчески доступными продуктами, которые позволяли системам VAX / VMS работать в стандартном режиме. - стандартные приложения для ПК с терминалов и станций VAX. "
Некоторые пользователи вышли за рамки запуска приложений для ПК и использовали доступ к CD-ROM с последовательным общим доступом.
 | На Викискладе есть носители, связанные с VAX. |
