2100HP

HP 2100は、1960 年代半ばから 1990 年代前半にかけてHewlett-Packard (HP)が製造した16 ビット ミニコンピュータシリーズです。このシリーズのマシンは 25 年間の寿命で何万台も販売され、HP は 1970 年代に 4 番目に大きなミニコンピュータ ベンダーとなりました。

この設計はデータシステムズ社（DSI）で始まり、当初はDSI-1000として知られていました。HPは1964年に同社を買収し、ダイメック部門に統合しました。集積回路と磁気コアメモリを使用して構築されたオリジナルモデル2116Aは、1966年にリリースされました。その後4年間で、モデルAからCがさまざまなタイプのメモリと拡張機能とともにリリースされ、コストを削減した2115と2114モデルもリリースされました。これらのモデルはすべて、1971年にHP 2100シリーズに置き換えられ、^[1]その後、1974年に磁気コアメモリが半導体メモリに置き換えられて21MXシリーズに置き換えられました。 ^[2]

これらのモデルはすべて、HP 2000シリーズとしてもパッケージ化され、2100 シリーズのマシンとオプションのコンポーネントを組み合わせて、BASIC プログラミング言語をマルチユーザータイム シェアリング方式で実行できるようにしました。HPタイム シェア BASIC は1970 年代に人気があり、初期の BASIC プログラムの多くはこのプラットフォームで、またはそのプラットフォーム向けに作成されました。最も有名なのは、初期の家庭用コンピュータ時代に人気を博したStar Trek です。People 's Computer Company は、 HP 2000 形式でプログラムを公開しました。

1974年にHP 3000が導入され、2100シリーズにハイエンドの競合製品が投入された。1977年に全ラインがHP 1000に改名され、リアルタイムコンピュータとして位置付けられた。1979年には大幅に再設計されたバージョンが1000 Lシリーズとして導入され、CMOS 大規模集積回路チップを使用し、デスクサイドタワーケースモデルが導入された。これは、以前の2100シリーズの拡張カードとの下位互換性を破った最初のバージョンであった。最終的なアップグレードはAシリーズで、1 MIPSを超えるパフォーマンスが可能な新しいプロセッサを搭載し、^[3] 1990年に最終版のA990がリリースされた。 ^[4]

HP は 1956 年にダイナックを設立し、本社が通常は行わないプロジェクトの開発部門として機能させました。当初のロゴは HP のロゴを逆さまにしたもので、「dy」に近い形をしており、これが社名の由来となりました。ウェスティングハウスがその名前の商標を所有していることを知り、1958 年にダイメックに変更しました。1959 年にダイメック部門として社内に統合され、1967 年 11 月にパロアルト部門に改名されました。^[5]

ダイメックは当初、HP ファミリー向けにさまざまな製品を製造していましたが、時が経つにつれて主にインテグレーターとなり、HP が使用するテスト機器や類似のシステムを構築しました。1964 年、ケイ・マグレビーとポール・ストフトは、複雑なテスト システムのコントローラーとしてPDP-5およびPDP-8コンピューターを使用する実験を開始しましたが、マシンを本当にニーズに合わせるには変更が必要であると感じました。当時、デジタル イクイップメント コーポレーション(DEC) はまだ小さな会社で、買収の対象でした。デビッド パッカードはケン オルセンを扱いにくいと感じ、そのような計画は実現しませんでした。 ^[5]

購入できる別の設計を探していたパッカードは、5人の従業員を抱えるデトロイトのデータシステムズ社 (DSI) にたどり着いた。DSI はユニオンカーバイド社が所有していたが、パッカードがユニオンカーバイド社がどのようにしてコンピュータ会社を所有するようになったのかを尋ねると、HP ラボのマネージャーであるバーニー・オリバーは「その質問への回答は求めていない」と答えた。ビル・ヒューレットは当初「ミニコンピュータ」の開発を検討するのを拒否したが、パッカードがそれを「計器コントローラ」と再定義すると、取引は承認された。^[5]

DSIは1964年に買収され、当初はダイメックに設立され、DSIの元々の従業員5人のうち4人とHPの計測部門から来た他の従業員数人が加わった。^{[5] [6]}コンピュータグループは後にカリフォルニア州クパチーノのVarian Associatesから購入した建物に独自のオフィスを移転し、クパチーノ部門となった。^[5]

マグレビーの指揮の下、新部門は2116Aの設計を完成させ、1966年11月7日から10日にかけてサンフランシスコで開催されたジョイント・コンピュータ・カンファレンスで実演した。 ^{[7] [8]}これは市場に登場した最も初期の16ビットミニの一つであったが、当時は拡張性の高い設計とリアルタイムサポートを備えた「珍しい新しい計測コンピュータ」として注目された。このシステムは、最大16枚の拡張カードを収容できる特大のキャビネットを備えており、外部拡張ケージを使用すればさらに48枚のカードまで拡張可能であった。

このシステムは、カウンタ、原子核スケーラ、電子温度計、デジタル電圧計、交流/抵抗変換器、データ増幅器、入力スキャナなど、20種類の計測カードを搭載して発売された。追加セットには、テープドライブ、プリンタ、パンチカード、紙テープなどの入出力デバイスやその他の周辺機器も追加された。^[9]リアルタイムサービスは、各カードスロットに固定割り込みベクトルを割り当て、適切なデバイスドライバを呼び出すことで提供された。^[5]

このマシンが市場に投入されると、当初ターゲットとしていた計測機器市場よりも、ビジネスデータ処理市場での売れ行きがはるかに速いことが明らかになりました。このため、1967年に2115Aが導入されました。これは、商用ユーザー向けに低価格を提供するために拡張機能の多くを削除したものです。1968年には、さらに簡素化されたバージョンである2114Aが出荷されました。 ^[5]これはスロットが8つしかなく、メインシャーシに電源を組み込む余地を残していました。^[10] 2115と2114には、2116のような広範なDMA制御がなく、いくつかの数学的演算が削除され、わずかに遅い速度で動作しました。

これらは、コア メモリとハードワイヤード CPU を使用するオリジナル モデルです。

• 2116A、10MHzクロック、1.6マイクロ秒（μs）サイクルタイム。通常4kワードで提供され、内部で8kまで、または外部メモリシステムで16kまで拡張可能。シャーシには16個のI/Oスロットがあり、これも拡張可能。重量230ポンド（104kg）。^[11] 1966年11月に発表。HPが初めて集積回路を使用した製品。^[7]
• 2116Bは、新しい32kメモリ拡張オプションをサポートしました。重量は上記と同じです。^[12] 1968年9月に発表されました。
• 2116C は、より小型のコアを使用したため、メイン シャーシに 32k 全体を収めることができました。1970 年 10 月に発表されました。
• 2115Aは、DMAと一部の数学関数を削除し、I/Oスロットが8つしかなく、8MHzのクロックと2.0μsのサイクルタイムで動作する、短命の低コスト版。重量は65ポンド（29.5kg）で、かさばる外部電源が必要で、総重量は160ポンド（72.6kg）だった。^[12] 1967年11月に発表。
• 2114Aは、2115をさらに簡素化し、新しいフロントパネルと内部電源を搭載。フロントパネルに非機械式タッチスイッチ。重量95ポンド（43.1kg）。^[12] 1968年10月発売。
• 2114B、2114A は、単一の DMA チャネルと、点灯するプッシュ ボタンを備えた新しいフロント パネルを備えています。1969 年 11 月に発表されました。
• 2114C、最大 16k メモリを搭載した 2114B と同じ。1970 年 10 月に発表。

^{1968年11月[13]}に同社は2000Aタイムシェアシステム^{[13]をリリースしました。これは後にHP 2000/Accessとして知られるようになりました。これは}HP Time-Shared BASICを実行する2116B（拡張された8kコアメモリを備えた2116A）に基づいており、別の2114をターミナルサーバーとして使用していました。TS BASICでは複数のユーザーアカウントを作成でき^[14]、最大16人のユーザーが同時にログインできました。

2000の後継モデルであるBからFでは、新しいバージョンのCPUが採用された。一部のモデルでは、ターミナルサーバーと同じCPUのローエンドバージョンが使用されていた。たとえば、2000Fでは、メインCPUとプライマリストレージコントローラーとして2100Sが使用され、ターミナルサーバーとして2100Aが使用されていた。^[15] B、C、Fモデルはデュアルプロセッサーだった。最終バージョンの2000Fでは、2100Sと2100AのCPUが使用され、2100Aはシリアルマルチプレクサインターフェイスを介して最大32のシリアルターミナルに接続されていた。^[15]

2000Fは比較的高価であったにもかかわらず（1974年当時の価格は105,000ドル^[15] 、 2023年現在の価格は約649,000ドル）、タイムシェアリングBASICを搭載した最初のミニコンピュータであり、^[16] 1970年代前半から中期にかけて非常に人気がありました。

1970 年代を通じて、ラインナップは継続的に改善され、オリジナルの 2116 とソフトウェアおよび拡張機能の互換性を維持した新しいモデルがリリースされました。

1970年初頭、アンペックスのメモリコア部門にいたフレッド・アラードは、アンペックスからメモリを購入し続けるのではなく、システム用の新しい磁気コアメモリシステムを設計するよう依頼された。22ミルから18 ミルに小型化した新しいコアと、単一のセンス/インヒビットラインを使用して、8kWのメモリを1枚の拡張カードに収めた。これは2116Cモデルから採用された。^[18]

1971 年、更新された 2100A が既存の 211x ラインナップ全体に取って代わりました。全体的なシステムは以前のモデルと似ており、引き続きコア メモリをベースとしていました。物理的には、電源が内蔵され内部拡張が制限されていたため、2114 に最も似ていました。ただし、CPU はユーザーがプログラムできるマイクロコードで再構築され、ハードウェア乗算と除算が追加され、トリガーされると優先度の高い割り込みが発生する単純なメモリ保護システムが追加されました。2 チャネル DMA コントローラにより、スループットが向上しました。オプションの浮動小数点ユニットも利用可能でした。フロント パネルのボタンは、使用すると切れる小さな白熱灯で照らされました。スイッチング モード電源^[a]の使用により、シャーシは以前のモデルよりも大幅に小型化されました。

1972年までにHPは4,500台のミニを出荷し、市場最大手の企業となった。同年、磁気テープドライブを製造していたマウンテンビュー事業部とクパチーノ事業部を合併し、データシステム事業部（DSD）を設立した。この頃、HP 3000プロジェクトは深刻な問題を抱えており、1973年2月、パッカードはポール・エリーを派遣して事業部を引き継がせた。2100シリーズの売上は好調で、6000台目は1973年8月、8000台目は1974年2月、1万台目は1975年2月に出荷された。^[20] 1978年に廃止と宣言された。^[1]

• 2100A、通常は 4 kW ですが 32 kW まで拡張可能、14 個の I/O スロットは 45 まで拡張可能。1971 年に導入されました。
• 2100S は、浮動小数点オプション、時間依存ハードウェアとのインターフェイス用のタイム ベース ジェネレータ、およびテレプリンター インターフェイス カードがバンドルされた 2100A です。1973 年に導入されました。

1972年、同部門はコアの代わりに4kビットSRAMメモリチップに移行することを決定した。これは当時の低コストコアの約2倍の速度で、はるかに小型であるため、2114のようなフォームファクタで32kワードのマシンを製造できる。この決定が下された当時、4kビットSRAMは実際には入手できなかったため、当初は2100シリーズのコアを使用した実験的なマシンが使用され、1kビットSRAMに置き換えられた。当初、マシンの残りの部分がアップグレードされるまでに4kパーツが入手できないと思われたため、同社はさまざまなメーカーを調査し、いくつかのメーカーが4kパーツを積極的に開発していることを突き止めた。特に、Intel、Mostek、Motorola、Texas Instrumentsはいずれも、1974年後半までにそのようなパーツが大量に入手可能になると示唆していた。 ^[21]

以前のシステムのように拡張シャーシでこのようなメモリを使用すると、メガワードの範囲までメモリをはるかに多く収容できるスペースが確保されます。ただし、CPU が 15 ビット アドレスを使用するため、サイズは 32k ワードに制限されます。^[22]より大規模なシステムへの要望に応えるため、HP は「ダイナミック マッピング システム」、つまり DMS を開発しました。DMS はアドレス形式を 15 ビットから 20 ビットに拡張し、最大 1,048,576 ワードを可能にし、元のシステムを大幅に拡張しました。^[23]

これらの変更により、1974年に21MXシリーズの最初のマシンが導入されました。これは「21-M」プロセッサと「21-X」メモリを意味し、選択された4kパーツが製造中に変更された場合に柔軟性を提供するために、メモリ制御システムがCPUから分離されていました。これは実際に有用であることが証明されました。マシンはモトローラまたはテキサスインスツルメンツの部品を使用したメモリを搭載して出荷され、それらを1台のマシンに混在させることができました。一方、16ピンのMostek部品に基づく高密度システムは、通常の21-X/2コントローラーを21-X/1に置き換えることでサポートできました。^[21]

2100 シリーズ全体は、1974 年に最初の 21MX シリーズ マシンに置き換えられました。最高密度の部品を使用した新しいマシンは、最大モデルで最大 1.2 MB をサポートできました。1976 年に CPU がさらにアップグレードされると、新しいモデルは「21MX E シリーズ」になり、元のモデルは遡及的に「21MX M シリーズ」になりました。M と E の主な違いは、E が巧妙なタイミングを使用して速度を M の約 2 倍に向上させたことです。^[24] 21MX シリーズの一部として、4 スロットの小型システムから 9 または 14 スロットの大型システムまで、より多様なマシン スタイルがリリースされました。^[25]

21MX シリーズは、メモリ管理ユニットと、1,048,576 ワード (1メガワード) まで拡張可能な半導体メモリを搭載していました。フロント パネル ボタンのビット表示には、以前のバージョンで使用されていた切れやすい白熱電球の代わりに、 小さな赤色発光ダイオード(LED) が使用されていました。

• M シリーズ – 2105A、2108A、2112A (フロント パネルの青い線)
• E シリーズ – 2109A、2113A (フロント パネルに黄色の線、E は拡張の略)
• F シリーズ – 2111F、2117F (フロント パネルの赤い線。F は別の 2U シャーシ内の浮動小数点プロセッサを表します)

21MX は、HP RTE (リアルタイム) オペレーティング システム (OS) を実行しました。当初は冷蔵庫サイズの19 インチ ラックマウント システムで、フロント パネルにライトとスイッチがありました。最終モデルは 1 チップ プロセッサを使用し、フロント パネルではなくコンソール ターミナルを使用してデスクの下に収まるサイズになりました。

新しい L および A シリーズ モデルにはHP-IBインターフェイス機能がありましたが、当時のすべての HP システムと同様に、点滅する LED ライトはフロント パネルから削除されました。リアルタイム機能を求める顧客の要望と、インストール可能なリアルタイム カードを使用した HP R&D の努力にもかかわらず、RTE-A OS は 21MX の RTE ほどリアルタイム操作に優れていませんでした。これが、このコンピューターが廃止されにくい重要な理由でした。多くの企業では、リアルタイム操作を使用して、ポンプ、ヒーター、バルブのオン/オフ、モーターの速度の増減など、測定やプロセスの制御を行っています。

1977年末、製品ライン全体が「HP 1000」に改名され、「HP 1000 Mシリーズ」と「HP 1000 Eシリーズ」となった。翌年、「HP 1000 Fシリーズ」が発表された。これはEシリーズに浮動小数点ユニットを追加したものだ。^{[26] 1978年までに、この製品の成功によりHPはミニコンピュータ分野でDEC、} IBM、Data Generalに次ぐ第4位のメーカーとなった。^[5]

1980年に「HP 1000 Lシリーズ」が導入されました。これはHPの大規模統合 シリコン・オン・サファイア・プロセスに基づく新しいプロセッサを採用していました。さらに、拡張カードにも独自のプロセッサが搭載され、 CPUを煩わせることなくメインメモリにアクセスし、入出力を行うことができるようになりました。これにより、拡張カードは初めて以前のモデルと互換性がなくなりましたが、全体的なパフォーマンスも大幅に向上しました。これらのモデルにはメモリ管理ユニットがありませんでした。^[27]

• HP1000Lシリコン オン サファイア(SOS) CPU および I/O プロセッサ

Lシリーズは1982年に「HP 1000 Aシリーズ」に置き換えられました。これには、1  MIPSに達する新しい「Lightning」CPU設計と、さらに高速な3 MIPSの「Magic」CPUが含まれていました。デスクサイドタワーやさまざまなサイズのラックマウントシステムなど、さまざまなモデルが生産されました。^[27]ローエンドのA400モデルは1986年に導入され、^[28]最終的なハイエンドのA990は1990年にリリースされました。^[29]それぞれ最大32 MBのRAMをアドレス指定できます。

• 1981年:
  • A600 — Am2900 ビットスライスプロセッサをベースにした、1 MIPS、53k FLOPSコードネーム: LIGHTNING
  • A600+ — Am2900 ビットスライス プロセッサをベースにしており、コードとデータの分離、オプションの ECC (エラー訂正) メモリをサポートします。
• 1982年??:
  • A700 — AMD AM2903 ビットスライス プロセッサ、オプションのハードウェア浮動小数点プロセッサ、1MIPS、204kFLOPS、マイクロプログラミング、オプションのECC メモリをベースとしています。コード名: PHOENIX
• 1984年:
  • A900 —パイプラインデータパス、3MIPS、500kFLOPS、ECCメモリを提供。コードネームはMAGIC
• 1986年:
  • A400 — 4本のシリアルラインを備えた初のシングルボードCPU。VLSI Technology社がCMOS-40プロセスで製造したCPUで、512KBのRAMを搭載。コードネームはイエローストーン。
• 1992年:
  • A990 — 2 つの 208 ピン CMOS特定用途向け集積回路(ASIC) で実装された CPU、298 個の命令、最大 512 MB のメモリをサポートします。

HP 2000シリーズは1969年に導入され、1978年6月まで販売され、1985年までサポートされました。^[32]

多くの重要な BASIC ゲームのバージョンがこのプラットフォームで書かれ、または移植されました。これらの中で注目すべきは、1971 年のMike Mayfield のStar Trek^{です。 [33] [34] [b]}その人気により、BASIC の方言が共通語となり、多くの BASIC リストが通常その形式で提供されました。People 's Computer Company は、 HP 2000 形式でプログラムを公開しました。^{[35] [36]} HP システムは、統計、回帰分析、^[37]および経済学の教育にも使用されました。^[c]

2000 と 2100 の指定が再利用されました。

• HP 2000はラップトップコンピュータを指します^[38]
• HP 2100はレーザージェットプリンターを指す^[39]

HP 2100 は、磁気コアメモリ形式の RAM が 1 ビットあたり数ドルから数セントに値下がりしつつあった時代に設計されたが、^[40]トランジスタや小規模集積回路を使用したプロセッサ レジスタの実装は依然として非常に高価であった。このため、レジスタを少なくし、ほとんどのストレージを RAM に格納する設計が好まれ、その結果、命令セット アーキテクチャ(ISA) がメモリ メモリまたはメモリアキュムレータ設計を使用するようになった。この基本概念は、独創的な 12 ビット PDP-8 で初めて広く導入され、2100 のような多くの類似の設計が生まれた。

2100 では、アドレスは 15 ビット長で、合計 32k の 16 ビット ワード (現代の用語では 64 KB) のメモリを使用できます。^[41]メモリの最小アドレス単位は 16 ビット ワードです。1 つの 8 ビット バイトをフェッチする命令はありません。アドレスは 2 つの部分に分かれており、上位 5 ビットは 32 の「ページ」の 1 つを参照し、下位 10 ビットは 1,024 ワード ページ内の 1 つのワードを指す「変位」です。21MX シリーズの DMS システムでは、上位 5 ビットは代わりに 32 のレジスタの 1 つを選択するために使用されます。レジスタの下位 10 ビットは、元の 10 ビット変位の前に配置され、20 ビットのアドレスが生成されます。^{[23]上位 2 ビットは、}メモリ保護を実装するために使用されます。^[23]

ほとんどの処理は、それぞれ16ビット幅の2つのAレジスタとBレジスタで処理されます。レジスタは、それぞれメモリ位置0と1からもアクセスできます。つまり、通常のレジスタ保存操作を使用してアキュムレータに値をロードすることができます。たとえば、LDA 1Aレジスタの値をメモリ位置1にロードすると、Aの値がBにコピーされます。^[42]

CPUには、AレジスタとBレジスタに加えて、現在のメモリアドレスを保持するMレジスタと、そのアドレスの値を保持するTレジスタも含まれています。^[43] Pレジスタはプログラムカウンタとして使用され、命令ごとに自動的にインクリメントされますが、計算されてMに格納される一部のメモリアクセス（以下を参照）のベースアドレスとしても使用されます。 また、OverflowとExtendという2つの1ビットレジスタもあり、^{[41]現代の用語では、これらのビットは}ステータスレジスタと見なされます。 さらに、フロントパネルからの入出力に使用される16ビットのS/D（スイッチ/ディスプレイ）レジスタがあります。^{[44] [45]}

メモリの特定の領域は、アキュムレータが使用する位置0と1のように、特別な目的のために予約されています。メモリ内の最下位64位置の追加ワードは、ダイレクトメモリアクセス（DMA）とベクトル割り込み（下記参照）に使用されます。後期モデルでは、使用可能なメモリの最上位64ワードがブートローダ用に予約されています。^[46]

オリジナルの命令セットには68 ^[5]または70の命令が含まれていました。^[48]

• 算術演算 - 加算、増分、論理和、排他的論理和
• プログラム制御 - スキップ、ジャンプ、サブルーチンへのジャンプ
• シフトと回転 - 算術シフトと論理シフト、16 ビットと 17 ビットの回転
• オプション - 乗算、除算、32 ビットのロードとストア、32 ビットのシフト

標準命令セットの68個の命令はすべて16ビット長です。ほとんどは1メモリサイクル、つまり16クロックサイクルで実行されますが^[49] 、間接アドレッシングとではISZ最大36サイクル使用できます。^[44] 条件分岐は条件付きスキップオーバー1命令で行われ、その1つの命令は通常ジャンプ命令です。サブルーチン用のスタックはありません。代わりに、ルーチンの最初のメモリ位置が予約され、戻りアドレスがJSB命令によってその位置に書き込まれます。^{[50]これは、}再入可能コードの内部サポートがないことを意味します。このサポートは、ユーザーが実装したスタックを介して追加する必要があります。

ISAには、メモリ参照、レジスタ参照、入出力の3つの基本的な命令スタイルがあります。一部のモデルでは、アドオンハードウェアでISAを拡張し、たとえば浮動小数点命令や追加の整数演算およびメモリ命令を追加しましたが、これらは同じ3つの基本カテゴリに分類されます。^[42]

メモリ命令は命令に 4 ビット、特殊フラグにさらに 2 ビットを使用し、合計 16 ビット ワードの 6 ビットを使用します。これにより、命令に 10 ビットのアドレスを格納できる余地が残り、最下位ビット(LSB) の 0 から 9 に格納されます。ビット 15 が設定されている場合は、「直接」ではなく「間接」アドレッシングを示します。直接モードでは、命令のアドレスはオペランドのアドレスですが、間接モードでは、アドレスはオペランドのアドレスを含む別のメモリ位置へのポインタです。その場所にビット 15 を設定することもできます。これにより、間接を必要な深さにすることができ、いずれかの場所のビット 15 が 0 になったときに終了します。^{[41] [51]}

直接/間接モードに加えて、命令のビット 10 は Z/C フラグを制御します。0 に設定されている場合、アドレスの上位 5 ビットがゼロで、下位 10 ビットが命令の値であることを意味します。これにより、メモリの最初の 1,024 ワードである Z(ero) ページに高速にアクセスできます。1 に設定されている場合、アドレスは命令の 10 ビットとメモリの C(current) ページである P レジスタの上位 5 ビットを組み合わせて構築され、メモリに 1024 ワードの 32 ページとしてアクセスできます。^[52]したがって、いつでも 2,048 ワードをアドレス指定できます。そのうち 1,024 ワードはページ 0 内にあり、もう 1,024 ワードは参照を実行する命令と同じページ内にあります。^[51]

レジスタ命令はアドレスを必要としないため、より多くの空きビットを利用できます。これは、4つまたは8つの命令を1つのメモリワードにまとめるために使用され、^[53]適切に使用すると、操作を大幅に高速化できます。合計39のレジスタ操作が含まれており、シフトアンドローテート命令と、ビット10で示される変更アンドスキップ命令に分類されます。 [ ⁵⁴ ]ビット11は、これがレジスタAに適用されているか、レジスタBに適用されているかを示します。^[55]

レジスタ命令には、シフトアンドローテートグループと変更アンドスキップの2つの一般的なクラスがあります。最初のグループはレジスタ内の値の基本的なビット単位の操作に使用され、1ワードあたり最大4つの命令を持つことができますが、真ん中の2つの命令は常にa CLE,SLA/B（Eをクリアし、A / Bがゼロの場合はスキップ）です。2番目のグループには、レジスタの増分と条件分岐を実行する8つの命令があります。これらは通常、ループを実装するために使用されます。^[54]

入出力命令は通常、アキュムレータを介して通信します。命令フォーマットは、最上位ビットのビット「1000」から始まり、次に使用するレジスタを示す1ビット（A=0、B=1）が続き、その後にH/Cフラグビットの「1」が続き、その後に命令用の3ビットとI/OデバイスID用の残りの6ビットが続きます。 ^[56]またはチャネルは最大64個のデバイスを許可します。一部のデバイス番号はシステム自体によって使用されます。^[57]

STFI/Oは、フラグビットをクリアし、を使用してCビットを設定することによって開始されますSTC。ハードウェアはこのパターンを認識し、操作を開始します。操作が完了すると、デバイスはフラグビットを設定し、プログラムは命令を使用してカードから結果データをロードするLI*か、を使用してカードに送信しますOT*。^[56]

実際のデータ転送は通常、割り込みシステムを使用して行われます。メモリ位置 4 から 63 (10 進数) には、割り込みが発生したときにジャンプするルーチンのアドレスが保持され、60 の割り込みレベルが提供されます。^[58]位置 4 から 7 は、電源障害、パリティ チェック エラー、および後期モデルのメモリ保護エラーにハードワイヤードされています。位置 8 以上は、ユーザーがアクセスできる割り込み ベクターで、I/O チャネルにマップされ、優先順位に従って配置されています。^[59]したがって、I/O デバイス 13 が割り込みを生成すると、CPU はメモリ位置 13 の位置にジャンプしますが、これは、より優先度の高い割り込み (1 から 12) によってマスクされていない場合に限ります。^[58]

2100 シリーズのもう 1 つの重要な機能は、 CPU が使用していないとき (たとえば内部計算を実行しているとき) にサイクルスチールを使用してメモリにアクセスする、独立した直接メモリ アクセス コントローラです。この機能を使用すると、CPU が他の問題に取り組んでいる間に、時間のかかる I/O プロセスを完了できます。システムは、I/O コマンドを使用して DMA コントローラに命令を送信することでセットアップされます。DMA コントローラはチャネル 6 であり、最初に DMA を使用する I/O デバイスの番号、入力 (デバイスからメモリへの書き込み) か出力 (メモリからデバイスへの読み取り) か、データのメモリ内の開始位置、およびワード数を含む命令が送信されます。このセットアップ コードは、多くの場合、割り込みベクトルの 1 つにインストールされ、プロセスを自動化します。^[57] DMS には CPU と DMA システム用の別々のテーブルがあるため、DMA は拡張メモリの別々の部分にデータをロードできます。^[23]

HPは、このマシンに3パスアセンブラを提供した。 ^[60]列区切り形式を採用している。コード行の左側の最初の領域はラベルで、ラベルが存在する場合は列1から開始する必要がある。次に命令ニーモニックが続き、その次にパラメータが続く。行の残りの部分はコメントに使用できる。アセンブラでは、ニーモニックを使用せずに基本的な数式を直接記述することができ、ORGプログラムのベースアドレスを設定するなどの疑似命令もいくつか含まれている。^[56]

アセンブラと関連リンカーに加えて、当初このマシンにはFORTRAN 66 コンパイラ、オペレーティングシステム、I/Oドライバが搭載されていました。時が経つにつれて、BASIC、 ALGOL、FORTRAN IV ^[61]、FORTRAN 77 ^[62]などの言語が追加されました。

HP は AGL の実装をプラットフォームに移植し、グラフィックス端末とプロッタでグラフィックスを生成するためのコマンドを BASIC に追加しました。FORTRAN の同様の拡張は GRAPHICS/1000 と呼ばれていました。

2100シリーズは通常、「Real Time Executive」オペレーティングシステム（略してRTE）で使用されていました。^[63]マシンの異なるバージョン用に、RTEのいくつかのバージョンがリリースされました。2114-2116用にはRTE-II、2100用にはRTE-III、21MXシリーズ用にはRTE-IV、および「A」シリーズ用にはRTE-Aです。

1970年代後半でも、オペレーティングシステムのシェルは非常に原始的で、単一レベルのファイルシステム、ファイルマネージャ、またはFMGRでした。たとえば、FORTRANコンパイラを実行するコマンドは次のようになります。^[62]

ru、f77、&テスト、'テスト、%テスト

つまり、ソース ファイル、オブジェクト ファイル、実行可能ファイルを区別するために特殊文字を使用して、f77 プログラムを実行します。

HP 1000 は、ファイル名を当時一般的だった 6 文字ではなく 5 文字に制限した数少ないミニコンピュータの 1 つでもあり、移植やプログラムの作成さえも困難でした。その後の HP 1000 用の RTE-A は、16.4 ファイル名で従来のディレクトリ構造を提供し、ru コマンドをオプションにしました。

TODS (Test Oriented Disk System) は、HP ボード修理センターの技術者がセンターのターンアラウンド タイムを改善するために開発されました。これは、個々の紙テープではなく、中央リポジトリから診断をロードするために使用されました。TODS は、フェニックス (9206B)、ハープーン (9500D-354)、トマホークなどのミサイルのテスト システムでも HP 2116 から 21MX-F シリーズで使用されました。初期のテスト セットは 9500A で、9500D に進化し、その後 ATS (Automated Test System) が続きました。9500D-A46 ミニッツマン発射コンポーネント テスト セットや ATS-E35 ピースキーパー/ミニッツマン発射コンポーネント テスト セットなどの特定の HP テスト システム、HP 8580/8542 マイクロ波 ANA/ASA (Automatic Network Analyzer / Automated Spectrum Analyzer) は TODS 上で実行されました。 TDRSSマイクロ波トランスポンダー テスト セットはTODS を使用し、非常に大規模なシステムでした。

TODS に似た MTOS (磁気テープ オペレーティング システム) もありました。

HP 9810、9820、9830デスクトップコンピュータは、2116 CPUの低速でシリアル化されたTTLバージョンを使用していますが、最終的にはオペレーティングシステムやアプリケーションソフトウェアは使用せず、代わりに電源を入れると動作するBASICなどのユーザーフレンドリなROMベースのインタープリタと、ディスクや標準端末ではなく統合キーボードとディスプレイに依存していました。 1975年に、HPは、 HPのNMOS -IIプロセスを使用した世界初の16ビットマイクロプロセッサの1つであるBPC（バイナリ処理チップ）を発表しました。^{[64] [65]} BPCは通常、拡張された数学命令とI/O命令を追加したEMCチップとIOCチップとともにセラミックハイブリッドモジュールにパッケージ化されていました。 このハイブリッドは、新しい9825デスクトップコンピュータの心臓部として開発されました。^[66]その後の9845ワークステーションでは、MMUチップが追加されました。 これらは、パーソナルコンピュータとテクニカルワークステーション の先駆けでした。

オリジナルの 2116 アーキテクチャと BPC マイクロプロセッサの主な違いは、完全に再設計された I/O 構造、複数レベルの間接アドレス指定の削除、およびサブルーチン呼び出しと戻りのためのスタック レジスタの提供です。多重間接指定の削除により、間接アドレスを含むメモリ ワードで使用可能なビットが 1 つ増え、最大メモリ容量を 32K 16 ビット ワードから 64K に増やすことができます。BPC では、2 の累乗に揃えられたページではなく、現在の命令の位置を基準にして「現在のページ」を指定できる入力も追加されました。

BPC は、1980 年代後半に製造が中止されるまで、HP のコンピューター、周辺機器、テスト機器の幅広い範囲で使用されていました。

ポーランドは1973 年から HP 2114B クローンを製造していました。ポーランドのクローンは、MKJ-28 (プロトタイプ、1973 年)、SMC-3 (パイロット生産、17 機、1975 ～ 1977 年)、および PRS-4 (150 機を超える量産、1978 ～ 1987 年) と呼ばれていました。

チェコスロバキアは、独自の HP 1000 互換クローンを製造し、ADT4000 (4300、4500、4700、4900) と名付けました。ベンダーの Aritma Prague (開発)、ZPA Čakovice、および ZPA Trutnov は、1973 年から 1990 年の間に 1000 台以上を納入しました。これらのコンピュータは、高い信頼性とリアルタイム機能により、原子力発電所を含む発電所、その他の産業、軍事、大学などで使用されました。オペレーティングシステムは、DOS/ADT (複数のバージョン) と Unix でした。最も古いハイブリッド ADT7000 (1974) は、デジタル ADT4000 部分とアナログ ADT3000 部分で構成されていましたが、顧客が興味を持ったのはデジタル部分だけでした。ADT4316 (1976) には 16K ワードのフェライトコアメモリがあり、ADT4500 (1978) には最大 4M ワードの半導体 RAM がありました。 ADT 4900 はシングルボードコンピュータとして設計されましたが、大量生産は開始されませんでした。チェコスロバキア人民軍は、タトラ 148 トラックで運ばれるコンテナに組み込まれた、ADT ベースの MOMI 1 および MOMI 2 モバイルミニコンピュータを使用しました。

• Leibson, Steve (2017)。「HP: 偶然の、目的を持ったコンピューター会社」。HP9825.COM。
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• Jeff Moffat の HP2100 アーカイブ: ソフトウェアとマニュアル
• 実行可能なバイナリとCのソースを備えたシミュレータ
• 1972 HP 2100 パンフレット
• ラックマウント型 HP2100 システムGuilherme Bittencourt のサイト画像。上から下に向かって、左: 21MX E シリーズ コンピュータ、2100A コンピュータ、2100 電源装置 (PS)、7905 ディスク ドライブ、13037 ドライブ コントローラ。右: 紙テープ リーダー、紙テープ パンチ、7900 ディスク ドライブ、7900 PS。
• HP コンピュータ ミュージアム: 1000-L および A シリーズ
• コンピュータ歴史博物館: HP Way、HP 2116、1966 年。