سلسلة CDC 160

سلسلة CDC 160 هي سلسلة من الحواسيب الصغيرة التي أنتجتها شركة Control Data Corporation . يُعدّ كل من CDC 160 وCDC 160-A حاسوبين صغيرين من نوع 12 بت ^{[ 1 ] [ 2 ]} ، تم إنتاجهما بين عامي 1960 و1965. أما CDC 160G فهو حاسوب صغير من نوع 13 بت، مزود بنسخة موسعة من مجموعة تعليمات CDC 160-A، ووضع توافق لا يستخدم فيه البت الثالث عشر. ^{[ 3 ]} صُمم الحاسوب 160 على يد سيمور كراي ، ويُقال إنه أنجزه خلال عطلة نهاية أسبوع طويلة امتدت لثلاثة أيام. ^{[ 4 ]} وكان حجمه مناسبًا لوضعه على المكتب الذي يجلس عليه المستخدم.

تستخدم بنية 160 حساب المتمم الواحدي مع حمل النهاية . ^{[ 5 ]}

قامت شركة NCR بتسويق جهاز 160-A بشكل مشترك تحت اسم NCR 310 لعدة سنوات في الستينيات. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

وصفت إحدى شركات النشر التي اشترت جهاز CDC 160-A بأنه "جهاز لمستخدم واحد بدون إمكانية معالجة الدفعات. كان المبرمجون و/أو المستخدمون يذهبون إلى غرفة الكمبيوتر، ويجلسون على وحدة التحكم، ويقومون بتحميل شريط التمهيد الورقي، ثم يبدأون تشغيل البرنامج." ^{[ 8 ]}

كان جهاز CDC 160-A قطعة بسيطة من الأجهزة، ومع ذلك فقد وفر مجموعة متنوعة من الميزات التي كانت عبارة عن إمكانيات مصغرة لا توجد إلا في الأنظمة الأكبر حجمًا. ولذلك، فقد كان منصة مثالية لتعريف المبرمجين المبتدئين بالمفاهيم المعقدة لأنظمة الإدخال/الإخراج (I/O) والمقاطعات منخفضة المستوى .

احتوت جميع أنظمة 160 على قارئ شريط ورقي ، ومثقب، ومعظمها مزود بآلة كاتبة كهربائية من IBM مُعدّلة لتعمل كطرفية حاسوب . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} بلغت سعة ذاكرة نظام 160 4096 كلمة من 12 بت. احتوت وحدة المعالجة المركزية على مُجمِّع مُكمِّل أحادي من 12 بت، ولكن لم تكن تحتوي على أجهزة ضرب أو قسمة. توفرت مجموعة كاملة من التعليمات وعدة أنماط عنونة. كانت العنونة غير المباشرة فعّالة تقريبًا مثل سجلات الفهرسة. دعمت مجموعة التعليمات كلاً من العنونة النسبية (إلى سجل P الحالي) والعنونة المطلقة. لم تتضمن مجموعة التعليمات الأصلية تعليمة استدعاء روتين فرعي، وكان بإمكانها عنونة بنك ذاكرة واحد فقط. ^{[ 1 ]}

في طراز 160-A، أُضيفت تعليمة "القفزة العكسية" وتعليمة تبديل بنك الذاكرة. سمحت القفزة العكسية باستدعاءات روتينية بسيطة، بينما سمح تبديل بنك الذاكرة بالوصول إلى بنوك ذاكرة إضافية بسعة 4 كيلوبايت، وإن كان ذلك بطريقة غير سلسة، ليصل إجمالي السعة إلى 32,768 كلمة. ^{[ 2 ]} كانت الذاكرة الإضافية مكلفة، وكان لا بد من وضعها في صندوق منفصل بحجم جهاز 160 نفسه. كما كان طراز 160-A يدعم وحدة الضرب/القسمة، والتي كانت بدورها صندوقًا طرفيًا كبيرًا ومكلفًا.

في المعالجين 160 و160-A، كان زمن دورة الذاكرة 6.4 ميكروثانية. استغرقت عملية الجمع دورتين. بلغ متوسط ​​زمن تنفيذ التعليمات 15 ميكروثانية، بمعدل معالجة 67000 تعليمة في الثانية. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

قام طراز 160G بتوسيع سجلات الذاكرة وكلمات الذاكرة إلى 13 بتًا؛ في الوضع G، استُخدمت جميع البتات الـ 13، بينما في الوضع A، استُخدمت البتات الـ 12 الأدنى فقط، وذلك للتوافق الثنائي مع طراز 160-A. أضاف طراز 160G بعض التعليمات، بما في ذلك تعليمات الضرب والقسمة المدمجة، وبعض أنماط العنونة الإضافية. ^{[ 3 ] [ 12 ]}

أتاحت عمليات الإدخال/الإخراج منخفضة المستوى التحكم في الأجهزة، والتفاعل لتحديد حالة الجهاز، وقراءة البيانات وكتابتها إما كبايتات مفردة أو ككتل. ويمكن إتمام عمليات الإدخال/الإخراج إلى سجل، أو إلى الذاكرة، أو عبر قناة الوصول المباشر إلى الذاكرة (DMA). ويكمن الفرق بين هذه الأنواع من الإدخال/الإخراج في أن الإدخال/الإخراج العادي يُعطّل وحدة المعالجة المركزية حتى اكتمال العملية، بينما يسمح إدخال/إخراج DMA لوحدة المعالجة المركزية بمتابعة تنفيذ التعليمات بالتزامن مع نقل البيانات. ويعتمد نظام المقاطعات كليًا على الإدخال/الإخراج، مما يعني أن جميع المقاطعات تُولّد خارجيًا. وقد عُرّفت المقاطعات للمبتدئين على أنها آلية تنبيه تُعلم البرنامج باكتمال عملية إدخال/إخراج DMA سابقة.

• تطبيقات الوقت الفعلي
• تحويل البيانات دون اتصال بالإنترنت
• معالجة البيانات العلمية
• معالجة البيانات التجارية
• جمع البيانات واختزالها
• حل المشكلات الهندسية
• أنظمة الاتصالات والقياس عن بعد
• نظام حاسوب الأقمار الصناعية لبيانات التحكم ^{[ 13 ]}

• أنظمة الشريط المغناطيسي 163 أو 164
• وحدة آلة كاتبة 161
• نظام قراءة وتثقيب البطاقات 1610
• طابعة خطية 1612
• 165 راسمة
• طابعة ذات 166 خطًا مُخزنًا
• قارئ البطاقات 167
• 168 وحدة حسابية
• 169 وحدة الذاكرة المساعدة
• قارئ شريط ورقي 350
• مثقب ورق تيليتايب موديل BRPE-11، مثقب شريط
• 603 نقل الشريط المغناطيسي ^{[ 13 ]}

تم تعديل بنية 160 لتصبح أساسًا للمعالجات الطرفية في حواسيب CDC 6000 المركزية وما تلاها. ^{[ 4 ]} بقيت أجزاء كبيرة من مجموعة تعليمات 160 دون تغيير في المعالجات الطرفية. مع ذلك، أُدخلت تعديلات لدمج برمجة قناة بيانات 6000 والتحكم في المعالج المركزي . في بدايات سلسلة 6000، كان نظام التشغيل بأكمله تقريبًا يعمل في المعالجات الطرفية، مما جعل المعالج المركزي غير مثقل بمتطلبات نظام التشغيل ومتاحًا لبرامج المستخدم.

• جهاز IBM 1620 ، وهو حاسوب علمي مكتبي من شركة IBM تم إصداره عام 1959
• جهاز CAB 500 ، وهو حاسوب علمي مكتبي من شركة SEA تم إصداره عام 1960

• نظرة عامة على بيانات التحكم 160-أ
• متحف تاريخ الحاسوب - CDC 160A