CDC 160

Издательская компания, купившая мини-компьютер CDC 160-A, описывала его как «однопользовательскую машину без возможности пакетной обработки. Пользователи или программисты заходили в компьютерный зал, садились за консоль, загружали с перфоленты загрузчик и запускали программу»[7].

Аппаратная часть CDC 160-A была простой, но в то же время она предоставляла множество функций, являвшихся упрощенными версиями возможностей, доступных только на больших машинах. В связи с этим, мини-компьютер был идеальной платформой для знакомства программистов-новичков со сложными понятиями систем низкоуровневого ввода-вывода и прерываний.

Все машины серии 160 имели считыватель с перфоленты и перфоратор, большинство машин имели электрическую пишущую машинку IBM, доработанную для использования в качестве компьютерного терминала[8][9][10]. Память содержала 4096 12-битных слов. Центральный процессор содержал 12-битный аккумулятор и выполнял вычисления в обратном коде, однако не имел инструкций умножения и деления. Поддерживался достаточно полный набор инструкций и несколько режимов адресации, в том числе косвенная, индексная, относительная (с базовым адресом в регистре P) и абсолютная. Набор инструкций модели 160 не имел инструкции для вызова подпрограмм и мог адресовать только один банк памяти[1].

В модели 160-A были добавлены инструкции «перехода с возвратом» (JPR) и переключения банков памяти. Инструкция перехода с возвратом обеспечивала простейшую форму вызова подпрограмм, а инструкции переключения банков памяти позволяла, хотя и достаточно неудобно, адресовать дополнительные банки памяти объёмом 4К слов, общим объёмом до 32,768 слов[2]. Эта дополнительная память была дорогой и должна была размещаться в отдельном шкафу такого же размера, как и сам мини-компьютер. К модели 160-A можно было подсоединить блок умножения/деления, который также представлял собой большое и дорогое периферийное устройство.

В моделях 160 и 160-A цикл памяти составлял 6,4 микросекунды. Инструкция сложения выполнялась два цикла. В среднем, инструкция выполнялась за 15 микросекунд, обеспечивая быстродействие 67000 инструкций в секунду[1][2].

В модели 160G регистры и память были расширены до 13 бит (14-й бит использовался для контроля чётности). В режиме G использовались все 13 бит. В режиме A для обеспечения двоичной совместимости с моделью 160-A использовались только младшие 12 бит. В модели 160G были добавлены несколько инструкций, включая встроенные инструкции умножения и деления, и несколько дополнительных режимов адресации[3][11].

Система низкоуровневого ввода-вывода обеспечивала управление устройствами, взаимодействие для определения статуса устройств, и чтение и запись данных на побайтном или поблочном уровне. Ввод-вывод можно было осуществлять в регистр, память или через канал прямого доступа к памяти (DMA). Отличие между этими типами ввода-вывода состояло в том, что обычный ввод-вывод «подвешивал» процессор на время, пока операция ввода-вывода не завершится, а DMA позволял процессору продолжать выполнять инструкции параллельно с пересылкой данных. Система прерываний модели 160-A содержала 4 линии прерываний. Первую мог активировать оператор с помощью кнопок на консоли. Вторая использовалась каналом блочного ввода-вывода для оповещения о завершении операции ввода-вывода. Ещё две линии могли использоваться периферийными устройствами. Имелась система приоритетов - линии прерываний с наименьшим номером обслуживались в первую очередь[2].

Мини-компьютеры серии 160 применялись для[12]:

• Приложений реального времени
• Автономного преобразования данных
• Обработки научных данных
• Обработки финансовых данных
• Сбора и предварительной обработки данных
• Решения инженерных задач
• Систем связи и телеметрии
• Построения многомашинных систем

С мини-компьютерами могло использоваться следующее периферийное оборудование[12]:

• накопители на магнитной ленте моделей 163 и 164
• блок пишущей машинки модели 161
• высокоскоростной считыватель и перфоратор перфокарт модели 1610
• принтер модели 1612
• плоттер модели 165
• буферизированный принтер модели 166
• считыватель перфокарт модели 167
• арифметический блок модели 168
• блок внешней памяти модели 169
• считыватель перфолент модели 350
• перфоратор перфолент модели BRPE-11
• накопитель на магнитной ленте модели 603

Модифицированная архитектура мини-компьютера 160 стала основой для периферийных процессоров мэйнфреймов серии CDC 6000 и последующих моделей[4]. В периферийных процессорах большая часть набора инструкции CDC 160 осталась без изменений. Однако были внесены изменения, чтобы обеспечить программирование каналов ввода-вывода моделей 6000 серии и управления центральным процессором. На ранних этапах создания моделей 6000 серии почти вся операционная система работала на периферийных процессорах. Это разгружало центральный процессор от задач операционной системы и делало его свободным для выполнения пользовательских программ.

• Control Data 160-A Overview
• The Birth of the Minicomputer? - CHM Revolution