Nord-10
 Dwa sąsiednie systemy NORD-10/S
| |
| Deweloper | Norsk Dane |
|---|---|
| Producent | Norsk Dane |
| Produkt rodzinny | Nord |
| Typ | Minikomputer |
| Pokolenie | 3 |
| Data wydania | 1973 |
| Długość życia | 1973–1979 |
| Przerwane | 1979 |
| System operacyjny | Sintran III |
| procesor | 16-bitowy |
| Kamera | nic |
| Panel dotykowy | nic |
| Poprzednik | Nord-1 |
| Następca | Nord-100 |
| Strona internetowa | |
Nord-10 był średniej wielkości 16-bitowym minikomputerem ogólnego przeznaczenia przeznaczonym do wielojęzycznych aplikacji z podziałem czasu i systemów wieloprogramowych czasu rzeczywistego , wyprodukowany przez firmę Norsk Data . Został wprowadzony w 1973 roku. Późniejszy model, Nord-10/S, wprowadzony w 1975 roku, wprowadził pamięć podręczną procesora , stronicowanie i inne różne ulepszenia.
Procesor miał mikroprocesor, który został zdefiniowany w instrukcji jako połączenie procesora mikrokodu , którego nie należy mylić z rodzącym się wówczas mikroprocesorem. Procesor dodatkowo zawierał instrukcje, komunikację z operatorem, programy ładujące i programy do testowania sprzętu, które zostały zaimplementowane w pamięci tylko do odczytu o pojemności 1K .
Mikroprocesor pozwalał również na wbudowanie instrukcji określonych przez klienta. Nord-10 miał system zarządzania pamięcią ze sprzętowym stronicowaniem, rozszerzającym rozmiar pamięci z 64 do 256 000 16-bitowych słów oraz dwa niezależne systemy zabezpieczające, jeden działający na każdej stronie i jeden na tryb instrukcji. System przerwań miał sprzętowo 16 poziomów programów, każdy z własnym zestawem rejestrów ogólnego przeznaczenia.
Uwaga: Wiele z poniższych informacji pochodzi z dokumentu napisanego przez Norsk Data, przedstawiającego Nord-10. Niektóre informacje, szczególnie dotyczące systemu pamięci, mogą być niedokładne w przypadku późniejszego Nord-10/S.
Procesor centralny
Jednostka centralna (CPU) składała się łącznie z 24 płytek drukowanych . Ostatnie osiem miejsc w stojaku wykorzystano na wejścia/wyjścia (I/O) sterowane programowo, takie jak teleprinter konsoli (teletype), taśma perforowana i czytnik kart perforowanych oraz dziurkacz, drukarka liniowa, wyświetlacz, panel operatora i zegar czasu rzeczywistego .
Nord-10 miał 160 rejestrów procesora , z których 128 było dostępnych dla programów, po osiem na każdym z 16 poziomów programu. Sześć z tych rejestrów było rejestrami ogólnymi, jeden był licznikiem programu , a drugi zawierał informacje o stanie. Operacje arytmetyczne zmiennoprzecinkowe były standardem. Instrukcje mogą działać na pięciu różnych formatach, bit , 8-bitowy bajt , 16-bitowe słowa, 32-bitowe słowa podwójne i 48-bitowe słowa zmiennoprzecinkowe.
Pamięć
System pamięci o dostępie swobodnym pierwszych Nord-10 składał się z 16-bitowych modułów 8K umieszczonych w specjalnej szafie pamięci. Jeden 19-calowy stojak może pomieścić do ośmiu modułów 8K. Możliwe było rozszerzenie fizycznej przestrzeni adresowej Nord-10 poza 64K do maksymalnie 256K 16-bitowych słów. System stronicowania tłumaczył 16-bitowy adres wirtualny na 18-bitowy adres fizyczny .
pamięci fizycznej zawsze znajdowały się tylko części programu (przy użyciu dynamicznej alokacji pamięci). System stronicowania dzielił pamięć na 1K stron. Cztery tablice indeksów stron znaleziono w niezwykle szybkim bloku pamięci o długości 256 słów. Obliczenie adresu fizycznego nie spowodowało zauważalnego opóźnienia w efektywnym czasie cyklu pamięci.
Nord-10 miał dwa niezależne systemy ochrony. Każda pojedyncza strona może być chroniona przed odczytaniem, zapisaniem (dane typu lub instrukcje typu) lub przed odczytaniem instrukcji. Ponadto istniał system, który dzielił strony na cztery różne kategorie, zwane pierścieniami. Pierścienie _ miał priorytet od 0 do 3. Program na niższym pierścieniu nigdy nie miał dostępu do stron na wyższym pierścieniu. Programy, które działały na pierścieniach 2 i 3, mogły wykorzystywać cały zestaw instrukcji Nord-10, podczas gdy programy na pierścieniach 0 i 1 miały dostępny tylko ograniczony zestaw instrukcji. Różne pierścienie były wyświetlane na panelu operatora. Na przykład pierścień 0 (Użytkownik) mógł przechowywać program użytkownika, podczas gdy kompilatory i asemblery działały w pierścieniu 1 (Użytkownik chroniony). Większość systemu operacyjnego może działać w pierścieniu 2 (system), a jądro w pierścieniu 3 (system chroniony). Jeśli ktoś próbował wykonać instrukcje uprzywilejowane w pierścieniu 0 lub 1, albo podjęto próby uzyskania dostępu do chronionej strony, stan sprzętu przerwanie zostałoby automatycznie wygenerowane na poziomie programu 14, wskazując błąd.
System I/O i architektura magistrali
NORD-10 został wyposażony we wspólny układ magistrali dla wszystkich zewnętrznych urządzeń peryferyjnych . System magistrali został podzielony na grupy i dołożono wszelkich starań, aby żadne urządzenie nie zablokowało systemu magistrali w przypadku awarii. Każda grupa posiadała własny kontroler, który oprócz pełnienia funkcji elektronicznego przełącznika systemu magistrali, mógł również zmieniać priorytety dla całej grupy. Wszystkie połączenia między kartami zostały wykonane za pomocą wielowarstwowych płytek z obwodami drukowanymi i wszystkimi interfejsami wejścia/wyjścia miał tę samą standardową formę. System można zatem rozszerzyć lub ponownie skonfigurować, podłączając nowe lub zmieniając istniejące karty interfejsów. Położenie interfejsu urządzenia w stojaku na karty determinowało priorytet przerwań urządzenia. W bezpośredniego dostępu do pamięci urządzenie wysyła żądanie . Procesor odpowiedziałby grantu , który byłby przekazywany z urządzenia do urządzenia, aż dotarłby do urządzenia, które zainicjowało żądanie , a przeniesienie do pamięci mogło nastąpić. Gdy dwa lub więcej urządzeń żąda jednocześnie żądania DMA, procesor ma najwyższy priorytet. Jeden cykl pamięci później następny DMA w łańcuchu będzie mógł wysyłać dane i tak dalej, aż urządzenie o wyższym priorytecie ponownie wyśle żądanie. Oznaczało to, że wiele urządzeń DMA mogło korzystać z tego samego systemu magistrali przy pełnej szybkości przesyłania danych. Nie było potrzeby ustanawiania master-slave . Transfer wynosił jedno 16-bitowe słowo/850 nanosekund, czyli 2,2 MB/s.
Wydrukowana płyta montażowa magistrali I/O była modułowa w grupach po 8 gniazd interfejsu. Zbudowano interfejsy do pamięci masowych typu dysk, bęben, taśma magnetyczna itp. z jedną kartą interfejsu do wpięcia w odpowiednie miejsce w systemie magistrali, pozostałe karty sterujące (6-7 ) umieszczono w jednym z modułów płyty montażowej .
System przerwań
Nord-10 miał system wieloprogramowy z 16 poziomami programów priorytetowych. Każdy poziom programu miał swój własny zestaw rejestrów, w tym licznik programu i słowo stanu . Uruchamiane poziomy można wyświetlić na panelu przednim , naciskając przycisk „aktywne poziomy”. W programach zastosowano poziomy od 0 do 9. Wewnętrzne przerwania stanu sprzętu zostały przypisane do poziomu 14, podczas gdy poziom 15 był zarezerwowany dla niezwykle szybkich przerwań użytkownika (potocznie nazywano to „poziomem synchrotronu”, ponieważ jedynym programem, który kiedykolwiek go używał, był program sterujący synchrotronem w CERN )
Poziomy 10, 11, 12 i 13 były zarezerwowane dla urządzeń zewnętrznych. Każde urządzenie miało swój własny, niepowtarzalny wektor identyfikacyjny. W sumie dostępnych było 2048 takich wektorów. Instrukcja „ident” określała, które urządzenie dawało przerwanie. Identyfikacja przerwania zajęła 1,7 mikrosekundy, wliczając czas potrzebny na włączenie i wyłączenie rejestrów.
Oprogramowanie systemowe
- 10 został dostarczony z systemem współdzielonym w czasie Nord-TSS i wielozadaniowym systemem operacyjnym czasu rzeczywistego Sintran III . Minimalna konfiguracja dla Sintran III obejmowała standardowy Nord-10 z 8K pamięci z rdzeniem magnetycznym .
Dzięki NORD-TSS wszyscy użytkownicy mogli jednocześnie uruchomić dowolny system Fortran IV , BASIC , MAC Assembler , NODAL , NORD-PL lub QED .
Znane pozostałe systemy
Wiadomo, że istnieje kilka systemów Nord-10 i Nord-10/S, z których wiele jest w stanie prawie gotowym do działania, a kilka znajduje się pod opieką NODAF. Przywrócenie systemów planowane jest zarówno w Oslo przez NODAF [1] , jak iw Trondheim przez Norweski Uniwersytet Nauki i Technologii .
Jego poprzednikiem był Nord-1 , a następcą Nord-100 .