리스프 기계

Lisp machine
이 기사는 컴퓨터의 종류에 관한 것이다.회사에 대해서는 리스프 머신을 참조해 주세요.
MIT 박물관에 보존되어 있는 나이트 머신

리스프 머신은 일반적으로 하드웨어 지원을 통해 리스프를 주요 소프트웨어 및 프로그래밍 언어로 효율적으로 실행하도록 설계된 범용 컴퓨터입니다.이들은 고급 언어 컴퓨터 아키텍처의 한 예이며, 어떤 의미에서는 최초의 상용 단일 사용자 워크스테이션이었습니다.번호에 겸손한 것 같음에도 불구하고(아마도 7000대 1988[1]의 총)Lisp 기계 상업적으로 효과적인 가비지 수집, 레이저 인쇄, windowing 시스템, 컴퓨터 마우스, 고해상도 bit-mapped 래스터 그래픽스, 컴퓨터 그래픽 렌더링과 Chaosnet 같은 네트워킹 혁신을 포함한 많은now-commonplace 기술을 개척한 사람이었습니다..[2]1980년대에 리스프 머신을 제조 및 판매한 기업은 Symbolics(3600, 3640, XL1200, MacIvory 및 기타 모델), 리스프 머신 주식회사(LMI Lambda), 텍사스 인스트루먼트(익스플로러, 마이크로익스플로러) 및 Xerox(인터리스프-D 워크스테이션)입니다.운영체제는 Lisp Machine Lisp, Interlisp(Xerox), 그리고 나중에는 Common Lisp로 작성되었습니다.

심볼릭 3640 리스프 머신

역사

이력 컨텍스트

1960년대와 1970년대의 인공지능(AI) 컴퓨터 프로그램은 프로세서의 시간과 메모리 공간에서 측정되는 엄청난 양의 컴퓨터 파워를 필요로 했습니다.AI 연구의 전력 요구사항은 상용 하드웨어가 어셈블리 및 Fortran과 유사한 프로그래밍 언어에 맞게 설계 및 최적화되었을 때 리스프 기호 프로그래밍 언어로 인해 악화되었습니다.처음에, 그러한 컴퓨터 하드웨어의 비용은 많은 사용자들과 공유해야 한다는 것을 의미했다.집적회로 기술이 1960년대와 1970년대 초에 컴퓨터의 크기와 비용을 줄였고, AI 프로그램의 메모리 요구가 가장 일반적인 연구 컴퓨터인 DEC PDP-10의 주소 공간을 초과하기 시작함에 따라, 연구원들은 새로운 접근법, 즉 개발 및 실행을 위해 특별히 설계된 컴퓨터를 고려했다.arge 인공지능 프로그램, 리스프 언어의 의미에 맞춘 프로그램.(상대적으로) 운영체제를 단순하게 유지하기 위해 이들 머신은 공유되지 않고 단일 사용자 [citation needed]전용입니다.

초기 개발

1973년 MIT(Massachusetts Institute of Technology) 인공지능 연구소(AI Lab)의 프로그래머인 Richard Greenblatt와 Thomas Knight가 MIT Lisp Machine Project가 되는 것을 시작했습니다.이때, 그들은 소프트웨어에서 실행되는 것이 아니라 24비트 태그가 달린 Lisp 작업을 실행하기 위해 유선 연결된 컴퓨터를 처음 만들기 시작했습니다.히텍처이 기계는 또한 증분(또는 아레나) 가비지 [citation needed]수집을 수행했습니다.구체적으로는 Lisp 변수는 컴파일 시간이 아닌 런타임에 입력되기 때문에 테스트 및 브랜치 명령으로 인해 기존 하드웨어에서는 2개의 변수를 추가하는 데 5배의 시간이 걸릴 수 있습니다.Lisp Machines는 기존의 단일 명령 추가와 병행하여 테스트를 실행했습니다.동시 테스트가 실패했을 경우 결과는 폐기되고 재계산됩니다.이는 많은 경우 몇 가지 요인만큼 속도가 증가함을 의미합니다.이 동시 체크 접근법은 참조 시 어레이의 경계를 테스트하거나 (가비지 컬렉션이나 어레이뿐만 아니라) 다른 메모리 관리의 필요성에도 사용되었습니다.

Symbolics 3600-model Lisp[3] 머신의 경우 32비트의 기존 바이트 워드가 36비트로 길어진 후 최종적으로 40비트 이상으로 증가했을 때 유형 검사가 더욱 개선되고 자동화되었습니다(일반적으로 다음에 설명되지 않은 초과 비트는 오류 수정 코드에 사용되었습니다.첫 번째 추가 비트 그룹은 타입 데이터를 보유하기 위해 사용되었으며, 머신은 태그 부착 아키텍처가 되었습니다.나머지 비트는 CDR 코딩 구현에 사용되었습니다(일반 링크 리스트 요소가 약 절반을 차지하도록 압축됨).그 결과 가비지 수집이 대규모로 이루어진 것으로 알려졌습니다.한층 더 개선된 점은 Lisp 함수를 특별히 지원하는 2개의 마이크로코드 명령으로 일부 심볼릭 구현에서는 함수를 호출하는 비용을 20 클럭 사이클 이하로 줄였습니다.

첫 번째 머신은 CONS 머신이라고 불렸습니다(리스트 작성 연산자의 이름을 따서 명명).cons(Lisp)로 표시됩니다.나이트가 그 주제에 대한 석사 논문을 썼기 때문에, 그것은 종종 나이트 머신이라고 애칭되었다.그것은 [citation needed]매우 호평을 받았습니다.그 후 CADR이라고 불리는 버전으로 개선되었습니다(Lisp에서는cadr목록의 두 번째 항목을 반환하는 함수는 기본적으로 동일한 아키텍처에 기반한 단어 "cadre")를 발음하는 것과 같이 /sncke.dns/ 또는 /ncke.dns/로 발음됩니다.기본적으로 시제품인 CADR 중 약 25대가 MIT 내부 및 외부 제품에서 약 50,000달러에 판매되었습니다. 이는 곧 해킹에 가장 인기 있는 기계가 되었습니다. 가장 선호되는 소프트웨어 툴의 대부분이 빠르게 이식되었습니다(예: Emacs는 1975년에[disputed – discuss] ITS에서 이식되었습니다).1978년 MIT에서 열린 AI 컨퍼런스에서 큰 호응을 얻어 국방고등연구계획국(DARPA)이 개발에 자금을 대기 시작했다.

MIT 리스프 머신 테크놀로지의 상용화

심볼릭 3620(왼쪽) 및 LMI Lambda Lisp 기계

1979년 러셀 노프츠커는 리스프 머신이 리스프 언어의 강점과 하드웨어 가속의 활성화 요소 때문에 밝은 상업적 미래를 가지고 있다고 확신하고 그린블랫에게 이 [citation needed]기술을 상용화할 것을 제안했습니다.Greenblatt는 AI Lab 해커의 직관에 반하는 움직임으로 Lab의 비공식적이고 생산적인 분위기를 실제 비즈니스에서 재현할 수 있기를 바라며 이를 묵인했습니다.이러한 아이디어와 목표는 노프츠커의 아이디어와 상당히 달랐다.두 사람은 오랫동안 협상을 벌였지만 어느 쪽도 타협하지 않았다.노프츠커와 그린블랫은 AI랩 해커들의 전폭적인 지원이 있어야만 성공할 수 있기 때문에 기업의 운명은 자신들에게 달렸고 선택은 해커들에게 맡겨야 한다고 판단했다.

그 선택에 대한 후속 논의는 연구실을 두 파벌로 나눴다.1979년 2월, 사태가 급박해졌다.해커들은 Greenblatt가 제안한 자생적인 스타트업보다 상업적인 벤처 자금 지원을 받는 회사가 리스프 머신을 살아남아 상용화할 가능성이 더 높다고 믿고 Noftsker의 편을 들었다.그린블랫은 전투에서 졌다.

노프츠커의 사업인 심볼릭스가 서서히 뭉친 것은 이 시점이었다.노프츠커는 직원들에게 월급을 지급하고 있었지만 해커들이 작업할 건물이나 장비가 없었다.Patrick Winston과 협상하여 Symbolics는 심볼릭스가 개발한 모든 소프트웨어를 MIT가 사내에서 자유롭게 사용할 수 있도록 했습니다.CDC의 컨설턴트는 West-Cast 프로그래머 그룹과 함께 자연어 컴퓨터 애플리케이션을 조립하려다 Noftsker와의 비참한 회의 후 약 8개월 후에 Greenblatt에 와서 그의 그룹이 작업할 리스프 머신을 구했습니다.그린블랫은 경쟁사인 리스프 기계 회사를 차리기로 결정했지만 아무것도 하지 않았다.컨설턴트 Alexander Jacobson은 Greenblatt가 회사를 설립하고 Jacobson이 절실히 필요로 하는 리스프 머신을 만드는 유일한 방법은 Jacobson이 Greenblatt의 회사 설립을 추진하고 다른 방법으로 돕는 것이라고 결정했습니다.Jacobson은 Greenblatt의 사업 계획, 이사회, 파트너(F1명)를 정리했습니다.스티븐 와일).새로 설립된 회사는 LMI(LISP Machine, Inc.)로 명명되었으며 Jacobson을 통해 CDC 주문에 의해 자금을 조달받았다.

이 무렵 심볼릭스(Noftsker's firm)가 가동되기 시작했습니다.이는 그린블랫에게 1년 선점을 주겠다는 노프츠커의 약속과 벤처캐피털 조달이 심각하게 지연되면서 방해받았다.심볼릭스는 여전히 3-4명의 AI 랩 해커들이 그린블랫에 근무하고 있는 반면 14명의 해커들은 심볼릭스에 서명했다는 큰 이점을 가지고 있었다.리차드 스톨만과 마빈 민스키라는 두 AI 연구실 직원도 고용되지 않았다.그러나 스톨먼은 AI 연구실을 중심으로 한 해커 커뮤니티의 쇠퇴를 심볼릭스의 탓으로 돌렸다.1982년부터 1983년 말까지 2년 동안 Stallman은 연구소의 [4]컴퓨터에 대한 독점권을 획득하는 것을 막기 위해 심볼릭스 프로그래머의 출력을 복제하기 위해 혼자 작업했습니다.

그럼에도 불구하고, 일련의 내부 전투 후, 심볼릭스는 1980/1981년에 CADR을 LM-2로 판매하면서 출시되었고, 리스프 머신, Inc.는 LMI-CADR로 판매했습니다.심볼릭스는 3600 시리즈 리스프 머신이 빠르게 출하될 예정이었기 때문에 많은 LM-2를 생산할 의도는 없었습니다.최대 100대의 LM-2를 생산했고, 각각 7만 달러에 팔렸습니다.000달러에 팔렸다.두 회사 모두 CADR을 기반으로 2세대 제품인 Symbolics 3600과 LMI-LAMBDA를 개발했습니다(이 중 LMI는 200대까지 판매했습니다).1년 늦게 출하된 3600은 머신 워드를 36비트로 확장하고 주소 공간을 28비트로 [5]확장하며 하드웨어를 추가하여 CADR에 마이크로코드로 구현된 특정 공통 함수를 가속화합니다.LMI-LAMbDA는 1983년 3600보다 1년 후에 출시되었으며 CADR(CADR 마이크로코드 실행 가능)과 호환성이 있었지만 하드웨어에는 차이가 있었습니다.TI(Texas Instruments)는 LMI-LAMBDA 설계를 허가하고 자체 변형 모델인 TI Explorer를 생산하면서 경쟁에 합류했습니다.LMI-LAMbDA와 TI 탐색기 중 일부는 Lisp와 Unix 프로세서를 모두 갖춘 듀얼 시스템이었습니다.TI는 또한 TI 탐색기용 리스프 CPU의 32비트 마이크로프로세서 버전도 개발했습니다.이 리스프 칩은 MicroExplorer - Apple Macintosh II용 NuBus 보드에도 사용되었습니다(NuBus는 처음에 리스프 머신에서 사용하기 위해 MIT에서 개발되었습니다).

심볼릭스는 3600 패밀리와 그 운영체제인 속(속)을 계속 개발하여 심볼릭 아키텍처의 VLSI 구현인 아이보리를 생산하였습니다.1987년부터 아이보리 프로세서를 기반으로 한 여러 머신이 개발되었습니다: Suns 및 Mac용 보드, 스탠드 아론 워크스테이션 및 임베디드 시스템(I-Machine Custom LSI, 32비트 주소, Symbolics XL-400, UX-400, MacIIII, 1989년에 사용 가능한 플랫폼은 Symbolics XL-1200, Mac-III, III)입니다.Texas Instruments는 익스플로러를 MicroExplor로 축소하여 Apple Mac II의 카드로 제공했습니다.LMI는 CADR 아키텍처를 포기하고 독자적인 K-Machine을 [6]개발했지만 LMI는 이 머신이 시장에 출시되기 전에 파산했습니다.LMI는 종료되기 전에 Moby [7]공간을 사용하여 LAMBDA를 위한 분산 시스템을 개발하고 있었습니다.

이러한 머신은 다양한 초기 Lisp 조작(데이터 타입 테스트, CDR 코딩)을 하드웨어로 지원하며 가비지 수집 증분 하드웨어도 지원합니다.그들은 큰 리스프 프로그램을 매우 효율적으로 실행했다.Symbolics 기계는 많은 상업용 슈퍼 미니컴퓨터에 대항할 수 있는 경쟁력을 갖추고 있었지만, 종래의 목적에는 결코 적응하지 못했습니다.Symbolics Lisp Machines는 또한 컴퓨터 그래픽, 모델링, 애니메이션과 같은 AI 이외의 시장에도 판매되었습니다.

MIT에서 파생된 리스프 머신은 MIT의 Maclisp의 후손인 리스프 머신 리스프(Lisp Machine Lisp)라는 이름의 리스프 사투리를 실행했다.운영체제는 처음부터 Lisp로 작성되었으며, 종종 객체 지향 확장을 사용합니다.이후 이러한 Lisp 머신은 다양한 버전의 Common Lisp(Flavors, New Flavors 및 Common Lisp Object System(CLOS; 공통 리스프 오브젝트 시스템)을 지원했습니다.

인터리스프, BBN 및 제록스

Bolt, Beranek,[8] Newman (BBN)은 Jericho라는 이름의 자체 리스프 기계를 개발했는데, 이 기계는 인터리프 버전을 실행했다.그것은 판매된 적이 없다.좌절감에 빠진 AI 그룹 전체가 사임하고 대부분 제록스에 의해 고용되었다.그래서 Xerox Palo Alto Research Center는 MIT에서 Greenblatt의 자체 개발과 동시에 InterLisp(이후 Common Lisp)를 실행하도록 설계된 자체 리스프 머신을 개발했습니다.동일한 하드웨어가 Smalltalk 머신 및 Xerox Star 오피스 시스템으로도 다른 소프트웨어와 함께 사용되었습니다.여기에는 Xerox 1100, Dolphin(1979년), Xerox 1132, Dorado, Xerox 1108, Dandelion(1981년), Xerox 1109, Dandetiger 및 Xerox 1186/6085, Daybreak이 포함됩니다.Xerox Lisp 시스템의 운영 체제도 가상 머신으로 이식되었으며 Medley라는 이름의 제품으로 여러 플랫폼에서 사용할 수 있습니다.Xerox 머신은 고급 개발 환경(InterLisp-D)과 ROOMS 창 매니저, 초기 그래픽 사용자 인터페이스 및 NoteCards(최초의 하이퍼텍스트 애플리케이션 중 하나)와 같은 새로운 애플리케이션으로 잘 알려져 있습니다.

제록스는 또한 'Xerox Common Lisp 프로세서'를 사용하여 RISC(Reduced Instruction Set Computing) 기반의 리스프 머신에 대해 작업했으며 [9]1987년까지 시장에 출시할 계획이었으나 실현되지 않았다.

통합 추론 기계

1980년대 중반, 통합 추론 기계(IIM)는 Understar라는 이름의 리스프 기계의 프로토타입을 [10]제작했습니다.

리스프 머신의 미국 이외에서의 개발

1984-85년 Racal과 Norsk Data의 합작 자회사인 Racal-Norsk는 CADR 소프트웨어인 KPS([11]Knowledge Processing System)를 실행하는 Nord-500 슈퍼미니를 마이크로코드 리스프 기계로 재이용하려고 했습니다.

일본 제조 업체들은 몇번의 시도는 Lisp 기계 시장에 진출하는 것:중에 후지쯔 Facom-alpha[12]메인 프레임 코프로세서, NTT의 Elis,[13][14]도시바의 AI프로세서(AIP)[15], NEC의 LIME.[16]몇몇 대학의 연구 노력, 그 중에서도 작업 프로토 타입을 코베 대학의 TAKITAC-7,[17]이화학 연구소의 FLATS,[18]그리고 O가 있었다.대학의 EVLIS saka.[19]

프랑스에서는 툴루즈 폴 사바티에 대학의 M3L과[20] 이후 [21]MAIA의 두 가지 리스프 머신 프로젝트가 시작되었습니다.

독일에서는 Siemens가 RISC 기반의 Lisp 코프로세서 COLIBRI를 [22][23][24][25]설계했습니다.

리스프 머신의 끝

AI의 겨울의 시작과 미니컴퓨터와 워크스테이션 제조사를 휩쓸게 될 마이크로컴퓨터 혁명의 초기 시작과 함께, 저렴한 데스크톱 PC는 곧 특별한 목적의 하드웨어를 사용하지 않고도 리스프 프로그램을 리스프 머신보다 더 빨리 실행할 수 있게 되었다.높은 수익률의 하드웨어 사업은 사라졌고, 대부분의 리스프 기계 제조업체는 90년대 초에 폐업했으며, 루시드사와 같은 소프트웨어 기반 회사나 하드웨어 제조업체만 충돌을 피하기 위해 소프트웨어와 서비스로 전환했습니다.2015년 1월 현재, Xerox와 TI 외에, Symbolics는 Open Obtities Lisp 머신 소프트웨어 환경과 Macsyma 컴퓨터 대수 [26][27]시스템을 판매하는 유일한 Lisp 머신 회사입니다.

레거시

다양한 Lisp 머신용 오픈 소스 에뮬레이터를 쓰기 위한 시도가 여러 번 이루어지고 있습니다.CADR [28]에뮬레이션, Symbolics Lisp 머신 [29]에뮬레이션, E3 프로젝트(TI Explorer II [30]에뮬레이션), Meroko(TI Explorer I)[31] 및 Nevermore(TI Explorer I)[32]입니다.2005년 10월 3일 MIT는 CADR Lisp Machine 소스 코드를 오픈소스로서 [33]공개했습니다.

2014년 9월, PicoLisp의 개발자인 Alexander Burger는 [34]하드웨어에 PicoLisp를 구현한 PilMCU를 발표했습니다.

Bitsavers의 PDF 문서[35] 아카이브에는 Symbolics Lisp 머신,[36] TI[37] Explorer 및 MicroExplector[38] Lisp 머신 및 Xerox Interlisp-D Lisp [39]머신용 광범위한 문서의 PDF 버전이 있습니다.

적용들

리스프 머신을 사용하는 도메인은 대부분 인공지능 어플리케이션의 광범위한 분야였지만 컴퓨터 그래픽, 의료 이미지 처리, 그리고 다른 많은 분야에서도 마찬가지였다.

80년대의 주요 상업 전문가 시스템을 이용할 수 있었습니다.인텔리코프 지식공학환경(KE), Knowledge Craft(The Carnegie Group Inc) 및 ART(Automated Estoning Tool)[40]가 있습니다.

기술 개요

처음에 Lisp 머신은 Lisp에서 소프트웨어 개발을 위한 개인용 워크스테이션으로 설계되었습니다.한 사람이 사용했으며 멀티 사용자 모드를 제공하지 않았습니다.이 기계들은 대형 흑백 비트맵 디스플레이, 키보드와 마우스, 네트워크 어댑터, 로컬 하드 디스크, 1MB가 넘는 RAM, 시리얼 인터페이스 및 확장 카드용 로컬 버스를 제공했습니다.칼라 그래픽 카드, 테이프 드라이브, 레이저 프린터는 옵션입니다.

프로세서는 Lisp를 직접 실행하지는 않았지만 컴파일된 Lisp에 최적화된 명령어를 가진 스택머신입니다.초기 리스프 기계는 마이크로코드를 사용하여 명령 세트를 제공했습니다.몇 가지 작업의 경우 실행 시 하드웨어에서 유형 확인 및 디스패치가 수행되었습니다.예를 들어, 다양한 숫자 유형(정수, 부동, 유리 및 복소수)에서 사용할 수 있는 추가 연산은 1개뿐입니다.그 결과 리스프 코드를 매우 콤팩트하게 컴파일했습니다.

다음 예제에서는 술어가 반환하는 목록의 요소 수를 카운트하는 함수를 사용합니다.true.

(삭제하다 예시 카운트 (술어 목록.)   (허락하다 ((세어보세요 0))     (돌리스트 (i 목록. 세어보세요)       (언제 (펑콜 술어 i)         (인시프 세어보세요)))))

위의 기능을 위한 분해된 기계 코드(심볼릭스의 아이보리 마이크로프로세서용): 

명령어: (분해하다 (컴파일하다 #'예-세어보세요))    0  엔트리: 2 필수의, 0 선택적.      ; 술어 및 목록 작성   2  밀어넣다 0                             카운트 작성   3  밀어넣다 FP 3                          리스트   4  밀어넣다 없음                           I의 작성   5  분점 15   6  세트-로.-CDR-밀어넣다-차 FP 5   7  세트-SP-로.-주소.-절약하다-토스 SP-1  10  기동-불러 FP 2                    미리 증명하다  11  밀어넣다 FP 6                          나  12  끝내라.-불러-1-가치  13  분점-거짓의 15  14  증가 FP 4                     카운트  15  엔드 FP 5  16  분점-거짓의 6  17  세트-SP-로.-주소. SP-2  20  돌아가다-SINGLE-스택

operating system에서는, 가상 메모리를 사용해 큰 주소 공간을 제공하고 있습니다.가비지 수집을 사용하여 메모리 관리를 수행했습니다.모든 코드가 단일 주소 공간을 공유합니다.모든 데이터 개체는 런타임에 유형을 확인할 수 있도록 태그와 함께 메모리에 저장되었습니다.여러 실행 스레드가 지원되고 프로세스로 명명되었습니다.모든 프로세스가 하나의 주소 공간에서 실행되었습니다.

모든 OS 소프트웨어는 Lisp로 작성되어 있었다.Xerox는 Interlisp를 사용했다.Symbolics, LMI 및 TI는 Lisp Machine Lisp(MacLisp의 후속)를 사용했습니다.Common Lisp가 등장하면 Common Lisp는 Lisp 머신에서 지원되며 일부 시스템소프트웨어는 Common Lisp로 이식되거나 나중에 Common Lisp로 기술됩니다.

이후 일부 Lisp 머신(TI MicroExplor, Symbolics MacIvory 또는 Symbolics UX400/1200 등)은 더 이상 완전한 워크스테이션이 아니라 호스트 컴퓨터(Apple Macintosh II 및 SUN 3 또는 4)에 내장되도록 설계된 보드입니다.

Symbolics XL1200과 같은 일부 리스프 머신은 특수 그래픽 보드를 사용하여 광범위한 그래픽 기능을 갖추고 있었습니다.이러한 기계는 의료 영상 처리, 3D 애니메이션 및 CAD와 같은 영역에서 사용되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • ICAD – 원래 Lisp 머신에서 개발된 지식 기반 엔지니어링 소프트웨어의 예로서 Common Lisp를 통해 Unix로 이식할 수 있었습니다.
  • 고립된 테크놀로지

레퍼런스

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