System IBM/4 Pi

IBM AP-101S Space Shuttle General Purpose Computer jest członkiem rodziny System/4 Pi

IBM System/4 Pi to rodzina komputerów awioniki używanych w różnych wersjach w myśliwcach F -15 Eagle , E-3 Sentry AWACS, Harpoon Missile , NASA Skylab , MOL i promie kosmicznym , a także inny samolot. Rozwój rozpoczął się w 1965 roku, dostawy w 1967 roku.

Wywodzi się z podejścia zastosowanego w rodzinie komputerów mainframe System / 360 , w której członkowie rodziny byli przeznaczeni do użytku w wielu różnych aplikacjach użytkownika. (Wyraża się to w nazwie: w kuli jest 4 steradianów π , tak jak w kole jest 360 stopni ). Wcześniej projektowano niestandardowe komputery dla każdego zastosowania w lotnictwie, co było niezwykle kosztowne.

modele

System/4 Pi składał się z podstawowych modeli:

  • Model TC (komputer taktyczny) — komputer wielkości teczki do zastosowań takich jak naprowadzanie rakiet, helikoptery, satelity i łodzie podwodne. Waga: około 18 funtów (8,2 kg)
  • Model CP (Customized Processor/Cost Performance) — procesor średniego zasięgu do zastosowań takich jak nawigacja lotnicza, dostarczanie broni, korelacja radarowa i mobilne systemy pola walki. Waga: łącznie 80 funtów (36 kg)
    • Model CP-2 (wydajność kosztowa - model 2), waga 47 funtów (21 kg)
  • Model EP (Extended Performance) — wielkoskalowy procesor danych do zastosowań wymagających przetwarzania dużych ilości danych w czasie rzeczywistym, takich jak statki kosmiczne z załogą, lotnicze systemy ostrzegania i kontroli oraz systemy dowodzenia i kontroli. Waga: 75 funtów (34 kg)

Połączenia systemu/360

Połączenia z Systemem/360:

  • Główne macierze pamięci System/4 Pi zostały zmontowane z płaszczyzn rdzeniowych, które były zmilitaryzowanymi wersjami tych używanych w komputerach IBM System/360
  • Oprogramowanie było zarówno dla 360, jak i 4 Pi
  • Model EP wykorzystywał podzbiór instrukcji IBM System/360 (Model 44) - programy użytkownika można było sprawdzać w System/360

Używa

Stacja kosmiczna Skylab wykorzystywała model TC-1 , który miał 16-bitową długość słowa i 16 384 słów pamięci z niestandardowym zespołem wejścia/wyjścia.

AP-101

AP-101, będąc topowym modelem z serii System/4 Pi, ma wspólną architekturę z komputerami mainframe System/360 . Ma 16 32-bitowych rejestrów i używa mikroprogramu do zdefiniowania zestawu instrukcji składającego się ze 154 instrukcji. Pierwotnie do adresowania pamięci było dostępnych tylko 16 bitów; później zostało to rozszerzone o cztery bity z słów stanu programu , umożliwiając bezpośrednio adresowalny zakres pamięci wynoszący 1 M lokalizacji. Ten awioniki był używany w USA Space Shuttle , bombowce B-52 i B-1B oraz inne samoloty. Jest to przepakowana wersja AP-1 używanego w F-15 . W momencie projektowania był to wysokowydajny procesor potokowy z pamięcią rdzeniową . Chociaż obecnie jego specyfikacje są przekraczane przez większość nowoczesnych mikroprocesorów , był uważany za wysokowydajny jak na swoją erę, ponieważ mógł przetwarzać 480 000 instrukcji na sekundę (0,48 MIPS; w porównaniu z 7000 instrukcji na sekundę (0,007 MIPS) komputera używanego na Statek kosmiczny Gemini , podczas gdy najnowocześniejsze mikroprocesory od 2020 r. są w stanie wykonać ponad 2 000 000 MIPS). Pozostał w służbie promu kosmicznego, ponieważ działał, miał certyfikat lotu, a opracowanie nowego systemu byłoby zbyt kosztowne. Wahadłowce kosmiczne AP-101 zostały wzbogacone o szklanego kokpitu .

Bombowiec B-1B wykorzystuje sieć ośmiu komputerów model AP-101F .

Półprzewodnikowa płyta pamięci z komputera ogólnego przeznaczenia IBM AP-101S Space Shuttle.

AP -101B pierwotnie używany w wahadłowcu miał pamięć rdzeniową . Aktualizacja AP -101S na początku lat 90. wykorzystywała pamięć półprzewodnikową . Każdy AP-101 na wahadłowcu był połączony z procesorem wejścia-wyjścia (IOP), składającym się z jednego głównego kontrolera sekwencji (MSC) i 24 elementów sterujących magistrali (BCE). MSC i BCE wykonywały programy z tego samego systemu pamięci, co główny procesor, odciążając sterowanie systemem magistrali danych szeregowych wahadłowca z procesora.

Wahadłowiec kosmiczny używał pięciu komputerów AP-101 jako komputerów ogólnego przeznaczenia (GPC). Cztery działały synchronicznie w celu zapewnienia redundancji, podczas gdy piąta była niezależnym oprogramowaniem do tworzenia kopii zapasowych. naprowadzające, nawigacyjne i sterujące Shuttle zostało napisane w HAL/S , specjalnym języku programowania wysokiego poziomu , podczas gdy większość systemu operacyjnego i oprogramowania narzędziowego niskiego poziomu została napisana w języku asemblera . AP-101 używane przez Siły Powietrzne USA są w większości zaprogramowane w JOVIAL , takie jak system znajdujący się w bombowcu B-1B Lancer.

Bibliografia

Linki zewnętrzne


Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=IBM_System/4_Pi&oldid=1086585237 ”