PDP 11 számítógépcsalád

Általános miniszámítógép alkalmazások, például

• időosztásos rendszerek
• műszaki-tudományos számítások
• orvosi és üzleti alkalmazások
• valósidejű folyamatirányítás
• gyártás automatizálás
• oktatás stb.

Viszonteladói  változatok:

• beágyazott rendszerek (pl. forgalomirányítás)
• NC automaták vezérlése
• hálózat-vezérlés (pl. Datanet)
• légiforgalom-iránytás (pl. PRDS – Processed Radar Display System at RAF)
• részecskegyorsító vezérlés (pl. az orvosi célú Therac-24, Brookhaven National Laboratory)

Szerte a világban

Informatika Történeti Kiállítás

Felépítés

Központi egység

Szószervezésű gép, 16bpW

• vezérmű:
  • 8 regiszter(6 általános célú + programszámláló és veremmutató)
  • 4 szintű megszakítás-rendszer (megszakítás-vektorok a főtár első 160 bájtjában)
  • alkatrészkészlet:
    • 11-34: TTL áramkörök, mikroprogramozott utasítások
    • 11-45: MSI (1975-től LSI mikroprocesszoros) áramkörök
• főtár:
  • 11-34: 64 KB ferritgyűrűs RAM
  • 11-45: 256 KB RAM és DRAM
  • tárvédelem (MMU: Memory Management Unit)
• számolómű:
  • fixpontos aritmetikai és logikai műveleti egység
    • 11-45: külön lebegőpontos egység

Periféria

• háttértárak:
  • fixlemezes merevlemez (RA és RD sorozat)
  • cserélhető lemezes merevlemez (RK sorozat, RL01, RL02)
  • többlemezes cserélhető merevlemez (RM, RP sorozat)
  • 8″-os hajlékonylemez meghajtó (RX01, RX02)
  • 9 sávos mágnesszalag-meghajtó (TU11), blokk-címzésű mágnesszalag-rendszer (TU56)
• külső eszközök:
  • katódsugárcsöves megjelenítő (VT05, VT50, VT52, VT100)
  • vezérlő billentyűzet (LA30 DECwriter pontmátrix nyomtatóval)
  • nagy sebességű sornyomtató
  • nagy sebességű lyukszalag olvasó és -lyukasztó
  • lyukkártya olvasó (CR11)

Működés

A gépcsalád közös jellemzője a fordított bájtsorrend (a kisebb helyiértékű bájt a kisebb címen). Az utasításkészlet nagymértékben típusfüggetlen (ortogonális), azaz minden utasítástípus minden címzési módot használhat (a kettő független egymástól).

Az utasításokban általában 3 bit határozza meg a tényezőt vagy a tényező főtárcímét tartalmazó regisztert, 3 bit pedig a 8 címzési mód egyikét (közvetlen, közvetett, indexelt, közvetett indexelt; az első kettő egyidejű fel-, illetve leszámlálással).

Utasítástípusok bitsorrendje:

• egycímes, egy- vagy kéttényezős utasítások :
  • 15: bájtos (1) vagy szavas (0) címzés
  • 14 – 6 : műveleti kód
  • 5 – 3: címzési mód
  • 2 – 0: regisztercím
• kétcímes, kéttényezős utasítások:
  • 15: bájtos (1) vagy szavas (0) címzés
  • 14 -12: műveleti kód
  • 11 –  9: első tényező (forrás) címzési módja
  • 8 – 6: első regiszter címe
  • 5 – 3: második tényező (cél) címzési módja
  • 2 -0: második regiszter címe
• feltétlen és feltételes vezérlésátadó, szubrutinhívó és egyéb utasításcsoportok
• a B/K műveleteket a főtár legfelső 4 KB tartományában elhelyezett (rezidens) rutinok hajtották végre

A B/K műveletet kezdeményező, illetve befejező külső eszköz a főtárban kijelölt saját címére töltötte be a megszakítási kérelmet és megszakítás-vektorának címét; a műveletet a vezérmű közvetlenül irányította; így rendkívül rugalmasan lehetett követni a külső eszközpark változásai is

Az utasítások végrehajtási ideje a vezérmű (processzor) sebességétől, a művelettípustól és a főtár kiépítésétől függően modellenként változott

• regiszter-regiszter művelet: 0,6 μs ≈ 1,7 Mips
• lebegőpontos osztás: 5,5 μs ≈ 0,2 Mips

között.

A felépítés és a működés részletes ismertetése: PDP-11 architektúra

Programkészlet

Mind a DEC, mind a felhasználók számos operációs rendszert és fordítóprogramot fejlesztettek ki, ezek közül néhány példa:

• operációs rendszerek:
  • DOS-11
  • Gamma-11
  • P/OS
  • RSX-11
  • IAS
  • Unix V6, V7, System III
  • 2BSD (Unix)
  • DEMOS (Szovjetunió)
  • Xinu (oktatási célokra) stb.

• fordítóprogramok:
  • macro-assembler
  • Pascal
  • Forth
  • C

További részletek: PDP operációs rendszerek

Történeti érdekességek

A DEC 1967–68-ban kezdett foglalkozni 16-bites számítógép-tervekkel, de az első változatokat elvetették, s emiatt a  lázadó tervezők kiléptek és megalapították a Data General Nova céget. Később azonban az “asztali számológép” projekt keretében — számos újítás és változtatás után — megszületett a PDP-11 család. Felépítésének sajátosságai nagy hatással voltak a rákövetkező mikroprocesszorok terveire, pl. a Motorola 68000 több jellemzőjére, operációs rendszereinek kialakítása és sajátosságai ugyancsak számos más operációs rendszerben köszönnek vissza,  pl. a CP/M-ben.

A megjósolt bájos-kvarkot (c kvark) tartalmazó J/ψ mezon felfedezéséhez vezető kísérletekben egy PDP-11/45 gépet használtak a Brookhaveni Nemzeti Laboratóriumban; a felfedezésért Samuel Ting 976-ban Nobel-díjat kapott.

Források

A család méltatása: A jövő múltja, 108. oldal

A “család” részletes ismertetése: PDP-11 család (angol)

Egyéb jellemzők: : PDP-11/34, PDP-11/45