Loading article…
SDS Sigma シリーズは、 1966 年に米国のScientific Data Systems社によって発表された第 3 世代コンピュータのシリーズです[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。 このシリーズの最初のマシンは、16 ビットのSigma 2 と32 ビットのSigma 7 です。Sigma 7 は、SDS 社がリリースした最初の32 ビットコンピュータでした。当時、科学分野で Sigma 7 の唯一の競合製品はIBM System/360でした。
Sigma 5、6、7、8、9はワードアドレス方式のシステムであり、メモリサイズはキロワード（K）で表されます。例えば、Sigma 5の基本メモリは16Kです。メモリマッピングによって実効アドレスを拡張できるため、最大物理メモリは17ビット（128K）の命令アドレスフィールドの長さに制限されません。マップレジスタの幅により、最大物理メモリは512Kでした。
CII 10070コンピュータは、Sigma 7 のブランド名を変更したもので、アップグレード版でありながら互換性を維持したIris 50およびIris 80コンピュータの基盤となった。1973年以降に発売されたXerox 500 シリーズコンピュータも、より新しい技術を採用した Sigma システムの互換性のあるアップグレード版であった。
1975年、ゼロックスはコンピュータ事業をハネウェル社に売却したが、ハネウェル社はその後しばらくの間、シグマシリーズのサポートを継続した。
Sigma 9 は、元の小売価格に近い価格で販売されたマシンの最長寿命の記録を保持している可能性があります。Sigma 9 コンピュータは 1993 年にもまだ使用されていました。2011 年に、ワシントン州シアトルのリビング コンピュータ ミュージアムは、サービス ビューロー (Applied Esoterics/George Plue Estate) から Sigma 9 を入手し、動作するようにしました。[ 5 ]その Sigma 9 CPU は、1985 年 11 月にアンドリュース大学が購入してミシガン州に持ち込むまで、南ミシシッピ大学にありました。1990 年 2 月に、アンドリュース大学は Keith Calkins を通じて、それをアリゾナ州フラッグスタッフの Applied Esoterics に売却し、納品しました。キース・カルキンスは2012年から2013年にかけて、博物館向けにSigma 9を稼働させ、2014年12月にはCP-Vオペレーティングシステムを稼働させた。その他のシステムコンポーネントは、マルケット大学、サムフォード大学、ゼロックス/ダラスなど、他のユーザーサイトから提供された。
出典：[ 6 ]
32ビットSigmaシステムにおけるメモリ参照命令のフォーマットは以下のとおりです。
+-+--------------+--------+------+---------------------------+ |*| オペコード | R | X | 参照アドレス | +-+--------------+--------+------+---------------------------+ ビット 0 1 7 8 1 1 1 1 3 1 2 4 5 1 ビット0は間接アドレスを示します。 ビット1～7には操作コード（オペコード）が含まれます。 ビット8～11はレジスタオペランドをエンコードします（0:15） ビット12～14はインデックスレジスタ（1～7）をエンコードします。0はインデックスなしを示します。 16～31ビット目はメモリワードのアドレスを符号化する。
Sigma 9では、実際の拡張アドレッシングが有効になっている場合、最上位ビットが0か1かによって、参照アドレスフィールドの解釈が異なります。
+-+--------------+--------+------+-+-------------------------+ | | | | |0| 最初の64,000語で住所を表示| |*| オペコード | R | X +-+-------------------------+ | | | | |1| アドレスの下位 16 ビット | +-+--------------+--------+------+-+-------------------------+ ビット 0 1 7 8 1 1 1 1 1 3 1 2 4 5 6 1
最上位ビットが0の場合、アドレスの下位16ビットはメインメモリの最初の64Kワード内の位置を参照します。最上位ビットが1の場合、アドレスの下位16ビットは、プログラムステータスダブルワードのビット42～47にある拡張アドレスによって指定された64Kワードのメモリブロック内の位置を参照します。拡張アドレスは、参照アドレスの下位16ビットと連結されてワードアドレスを形成します。
命令から得られるワードアドレスには、バイトアドレスを計算するために2つのゼロビットが付加されます。
バイトを参照する命令の場合、インデックスレジスタのビット13～31がバイトアドレスに加算され、実効アドレスが形成される。[ 7 ]： 11～12
ハーフワードを参照する命令の場合、インデックスレジスタのビット14～31に0ビットが追加され、その値がバイトアドレスに加算されて実効アドレスが形成されます。そのアドレスの最下位ビットは常に0です。[ 7 ]： 11～12
ワードを参照する命令の場合、インデックスレジスタのビット15～31に2つの0ビットが追加され、その値がバイトアドレスに加算されて実効アドレスが形成されます。そのアドレスの下位2ビットは常に0です。[ 7 ]： 11～12
ダブルワードを参照する命令の場合、インデックスレジスタのビット16～31に3つの0ビットが追加され、その値がバイトアドレスに加算されて仮想アドレスが形成されます。そのアドレスの下位3ビットは常に0です。[ 7 ]： 11～12
シグマシステムは幅広い性能を提供し、最も低速なシグマ5から最も高速なシグマ9モデル3まで、性能はほぼ倍増しました。例えば、32ビット固定小数点乗算時間は7.2～3.8μs、64ビット浮動小数点除算時間は30.5～17.4μsでした。
ほとんどのSigmaシステムには、16個の汎用レジスタからなるブロックが2つ以上搭載されていました。ブロックの切り替えは単一の命令（LPSD）で実行され、レジスタを保存および復元する必要がないため、高速なコンテキスト切り替えが可能になります。
Sigmaシステムにおけるメモリは、個々のバイト、ハーフワード、ワード、またはダブルワード単位でアドレス指定できます。
Sigma 5とSigma 8を除くすべての32ビットSigmaシステムは、仮想メモリを実装するためにメモリマップを使用していました。以下の説明はSigma 9に関するものであり、他のモデルでは若干の違いがあります。
ワードの実効仮想アドレスは17ビット幅です。仮想アドレス0～15は、対応する汎用レジスタを参照するために予約されており、マッピングされません。それ以外の場合、仮想メモリモードでは、アドレスの上位8ビット（仮想ページ番号と呼ばれる）が、256個の13ビットメモリマップレジスタの配列へのインデックスとして使用されます。マップレジスタの13ビットと仮想アドレスの残りの9ビットが、実メモリへのアクセスに使用されるアドレスを構成します。
アクセス保護は、仮想ページ（512ワード）ごとに1つずつ、合計256個の2ビットアクセス制御コードからなる独立した配列を使用して実装され、そのページへの読み取り/書き込み/実行、またはアクセス不可の組み合わせを示します。
独立して、実メモリの最初の128kワード用の256個の2ビットアクセス制御レジスタのアレイは、プログラムステータスダブルワードの2ビットと連携して「鍵と錠」システムとして機能します。このシステムにより、ページを「ロック解除」としてマークしたり、キーを「マスターキー」として設定したりできます。そうでない場合、メモリページを参照するには、PSD内のキーがアクセスレジスタ内のロックと一致する必要がありました。
すべてのフレームはPT16B電源によって駆動され、背面フレームラックに取り付けられたPT14/PT15ペアから高周波電源入力を受けていた。PT16は、スイッチによって電圧（+4、+8、-4）を5%増減させ、故障したコンポーネントを増幅できるように調整できた。コントロールパネルにも、同じ目的で基本クロックレートを増減させるスイッチがあった。これらは保守担当者が使用するためのものだった。
Sigma 9には「SNAP」レジスタと呼ばれる一連のレジスタも搭載されていました。これらのレジスタは、クロックごとにシステム内のさまざまな内部レジスタの状態を収集しました。主要なCPU診断ツール（例えば、9Auto、9Suffixなど）は、さまざまな命令をテストし、 「スナップデータ」を含む9トラックテープが付属していました。これにより、診断ツールはエラー検出時に命令を「スナップモード」で実行することができ、システムは命令をCPUフェーズごとに繰り返し実行してスナップレジスタに実際のデータを収集し、スナップテープから取得した正しいサンプルスナップデータと比較することができました。このようにして、エンジニアはレジスタビットの故障箇所をはじめとするさまざまな故障の種類を迅速に特定することができました。
入出力は、IOP（入出力プロセッサ）と呼ばれる制御ユニットを使用して行われます。IOPは、メモリとの間で8ビットのデータパスを提供します。システムは最大8つのIOPをサポートし、それぞれが最大32個のデバイスコントローラを接続できます。 [ 8 ] [ 9 ]
IOPは、セレクタI/Oプロセッサ（SIOP）またはマルチプレクサI/Oプロセッサ（MIOP）のいずれかです。SIOPは最大1.5メガバイト/秒（MBPS）のデータ転送速度を実現しますが、同時にアクティブにできるデバイスは1つだけです。低速周辺機器をサポートすることを目的としたMIOPは、最大32個のデバイスを同時にアクティブにできますが、データ転送速度は合計で0.3MBPSにとどまります。
主要な大容量記憶装置はRAD（ランダムアクセスディスク）と呼ばれ、512個の固定ヘッドと、比較的低速で回転する直径約600mmの大型ディスクが垂直に取り付けられています 。 固定ヘッド構造のため、アクセス速度は非常に高速です。容量は1.6～6.0メガバイトで、一時的なデータ保存に使用されます。大容量のマルチプラッタディスクは、永続的なデータ保存に使用されます。
Sigma 7611文字指向通信サブシステム ( COC ) は、1 ～ 7 台の回線インターフェースユニット(LIU) をサポートします。各 LIU は、単方向、半二重、または全二重モードで動作可能な 1 ～ 8 台の回線インターフェースを持つことができます。COC は「低速から中速の文字指向データ伝送を目的としていました」。[ 10 ]
オプションの通信入出力プロセッサ（CIOP）は、128～9600ボーの速度で最大128本の通信回線を処理しました。制御と回線ステータス用に1Kの専用メインフレームメモリを使用しました。[ 11 ]
システム制御ユニット（SCU）は、Sigma CPU、周辺機器、アナログ機器、および多くの種類のラインプロトコルとインターフェースできる「マイクロプログラマブルデータプロセッサ」でした。 [ 12 ] SCUは、32ビットワード長の水平マイクロ命令を実行します。Sigmaシステム上で動作するクロスアセンブラを使用して、SCU用のマイクロプログラムを作成できます。
カーネギーメロン大学が所有していたSigma 5コンピュータは、 2002年にコンピュータ歴史博物館に寄贈されました。このシステムは、モニター、コントロールパネル、プリンターを備えた5台のフルサイズキャビネットで構成されています。これは、現在も稼働している最後のSigma 5である可能性があります。[ 13 ]
Sigma 5は、16キロワードのランダムアクセス磁気コアメモリを搭載し、30万ドルで販売された。オプションでメモリを32 キロワードにアップグレードでき、追加で5万ドルかかる。ハードディスクドライブの容量は3メガバイトだった。[ 14 ]
Sigma 5および8システムにはメモリマップ機能がありません。Sigma 5は、基本制御モニタ（BCM）とバッチ処理モニタ（BPM）に対応しています。Sigma 8は、リアルタイムバッチモニタ（RBM）とBPM/BTMの両方を実行できます。
残りのモデルは当初バッチ処理モニタ (BPM) を実行していましたが、後にタイムシェアリング オプション (BTM) が追加されました。この組み合わせたシステムは通常 BPM/BTM と呼ばれていました。ユニバーサル タイムシェアリング システム(UTS) は 1971 年に利用可能になり、大幅に強化されたタイムシェアリング機能をサポートしました。UTS の互換性のあるアップグレード (または名称変更) であるコントロール プログラム V (CP-V) は 1973 年より利用可能になり、リアルタイム、リモート バッチ、トランザクション処理が追加されました。専用のリアルタイム OS であるコントロール プログラム フォー リアルタイム (CP-R) も Sigma 9 システムで利用可能でした。IBM DOS/360 の後継 (後の時代のPC DOSと混同しないように)として意図されたXerox オペレーティング システム(XOS)も Sigma 6/7/9 システムで実行されましたが、実際には普及しませんでした。
シグママシンには、サードパーティ製のオペレーティングシステムがいくつか用意されていた。1つはGEM （Generalized Environmental Monitorの略）と呼ばれ 、「かなりUNIXに似ている」と言われていた。[ 15 ]もう1つはミシガン州立大学のJANUSという名前だった。[ 16 ] [ 17 ]
1978年にCP-Vで利用可能だったプロセッサと呼ばれるゼロックスのソフトウェアには、次のものが含まれていました。 [ 18 ]
†プログラム製品、有料
Sigma 2および3の基本制御モニタ（BCM）は、「バックグラウンドでのバッチ処理のための機能を備えた完全なリアルタイム機能」を提供しました。[ 19 ] Sigma 3はRBMも実行できました。
ハネウェルがシグマ ハードウェアの生産を中止した後（ゼロックスは1975年7月に権利の大部分をハネウェルに売却していた）、いくつかの企業がクローン システムを製造または発表した。1979年に発表された Telefile T-85 は、32 ビット Sigma の上位互換のドロップ イン 代替品だった。Ilene Industries Data Systems は、互換性のない I/O アーキテクチャを持つ Sigma 9 クローンである MOD 9000 を発表した。Realtime Computer Equipment, Inc. は、IBM 周辺機器も使用できる上位互換のドロップ イン 代替品である RCE-9 を設計した。[ 4 ] Modutest Mod 9 は、Gene Zeitler (社長)、Lothar Mueller (上級副社長)、Ed Drapell によって再設計および製造され、Sigma 9 と 100% ハードウェアおよびソフトウェアの互換性がある。これは、Telefile、Utah Power and Light、Minnesota Power、Taiwan Power、Ohio College Library Center ( OCLC ) に製造および販売された。[ 20 ] [ 21 ] フランスのCII社は、 CII 10070、Iris 50、Iris 80といったSigma 7のクローンを製造した。
2023年現在、SIMHエミュレータはSigma 5、6、または7システムをエミュレートできます。[ 22 ] CP-VバージョンF00のコピーがシミュレータ上で実行可能です。[ 23 ]
SDSは第3世代のシグマシリーズを発表しました（…）。