VAX

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VAX
VAX logo.svg
디자이너디지털 이그니션 코퍼레이션
비트32비트
소개했다1977년; 45년 전 (연방)
설계.CISC
유형등록-등록
레지스터 메모리
메모리 메모리
부호화변수(1 ~ 56 바이트)
분기조건코드
엔디안니스작은
페이지 크기512 바이트
내선번호PDP-11 호환성 모드, VAX 벡터 확장,[1] VAX 가상화 확장[2]
열다.아니요.
전임자PDP-11
후계자알파
레지스터
범용16 × 32 비트
부동 소수점존재하지 않음, GPR 사용
벡터16 x 4096 비트(16 바이트)

VAX는 20세기 후반에 DEC(Digital Equipment Corporation)에 의해 개발 및 판매된 32비트 명령 집합 아키텍처(ISA)와 가상 메모리를 갖춘 컴퓨터 시리즈입니다.1977년 10월 25일에 출시된 VAX-11/780은 VAX ISA를 구현하는 인기 있고 영향력 있는 컴퓨터 중 첫 번째 제품입니다.VAX 패밀리는 DEC에서 큰 성공을 거두었습니다.[citation needed]설계 수명 동안 100개 이상의 모델이 도입되었으며, 마지막 멤버는 1990년대 초에 출시되었습니다.VAX의 뒤를 이어 DEC Alpha가 출시되었습니다.DEC Alpha에는 VAX 머신의 몇 가지 기능이 포함되어 있어 VAX로부터의 포팅을 용이하게 할 수 있습니다.

VAX는 16비트 PDP-11의 후속 기종으로 설계되었으며, 이는 역사상 가장 성공적인 미니컴퓨터의 하나이며 약 600,000개의 예가 판매되었습니다.이 시스템은 PDP-11과의 하위 호환성을 제공함과 동시에 메모리를 완전한 32비트 구현으로 확장하고 요구 페이징된 가상 메모리를 추가할 수 있도록 설계되었습니다.VAX라는 이름은 수정되지 않은 사용자 모드 PDP-11 코드와 호환성을 유지하면서 프로그램이 이 새로 사용 가능한 메모리를 사용할 수 있도록 한 Virtual Address eXtension 개념을 의미합니다.초기 모델에서 사용된 "VAX-11"이라는 이름은 이 기능을 강조하기 위해 선택되었습니다.VAX ISA는 복잡한 명령 집합 컴퓨터(CISC) 설계로 간주됩니다.

PDP-11 호환성이 더 이상 큰 문제가 아니었기 때문에 시리즈의 후속 모델에서는 -11 브랜드가 삭제되었습니다.이 제품군은 VAX 9000과 같은 하이엔드 머신과 VAXstation 시리즈와 같은 워크스테이션 규모의 시스템으로 확장되었습니다.VAX 제품군은 최종적으로 10개의 개별 설계와 총 100개 이상의 개별 모델을 포함했습니다.이들 모두 서로 호환성이 있으며 일반적으로 VAX/VMS 운영 체제를 실행했습니다.

VAX는 매우 많은 어셈블리 언어 프로그래머 친화적인 어드레싱 모드와 머신 명령어, 고도로 직교하는 명령어 집합 아키텍처, 큐 삽입 또는 삭제, 번호 포맷, 다항식 [4]평가와 같은 복잡한 연산을 위한 명령어로 전형적인 CISC [3]ISA로 인식되어 왔습니다.

이름.

VAX-11/780

"VAX"라는 이름은 Virtual Address eXtension의 약자로 유래했습니다.VAX가 구형 16비트 PDP-11의 32비트 확장자로 인식되었기 때문과 (Prime Computer 이후) 이 더 큰 주소 공간을 관리하기 위한 가상 메모리의 얼리어답터였기 때문입니다.

이전 버전의 VAX 프로세서는 PDP-11의 많은 명령을 에뮬레이트하는 "호환 모드"를 구현하고 있으며 VAX-11의 11이 이 호환성을 강조합니다.이후 버전에서는 호환성 모드와 사용 빈도가 낮은 일부 CISC 명령이 운영체제소프트웨어의 에뮬레이션에 오프로드되었습니다.

명령 집합

VAX 명령 세트는 강력하고 [5]직교하도록 설계되었습니다.이 프로그램이 도입되었을 때 많은 프로그램이 어셈블리 언어로 작성되었기 때문에 "프로그래머 친화적인" 명령어 세트가 [6][7]중요했습니다.이윽고 더 많은 프로그램이 고급 프로그래밍 언어로 작성됨에 따라 명령 집합은 잘 보이지 않게 되었고 컴파일러 라이터만 관심을 갖게 되었습니다.

VAX 명령 집합의 특이한 측면 중 하나는 각 서브 프로그램의 [5]시작 부분에[8] 레지스터 마스크가 있다는 것입니다.서브프로그램에 제어가 전달될 때 어떤 레지스터가 보존되는지 지정하는 임의의 비트 패턴입니다.레지스터 마스크는 실행 가능한 코드 내에 내장된 데이터의 한 형태이기 때문에 기계 코드의 선형 해석을 어렵게 할 수 있습니다.이로 인해 기계 [9]코드에 적용되는 최적화 기법이 복잡해질 수 있습니다.

운영 체제

디지털에서 사용하는 스타일화된 "VAX/VMS"

네이티브 VAX 운영체제는 Digital의 VAX/VMS입니다(1991년 또는 1992년 초에 Alpha로 포팅되고 POSIX 표준에 따라 수정되었으며 X/Open [10]컨소시엄에 의해 XPG4에 준거한 브랜드로 지정됨).VAX 아키텍처와 VMS 운영체제는 VAX Cluster 설비의 초기 구현과 마찬가지로 서로 최대한 활용할 수 있도록 "동시에 설계"되었습니다.

1980년대에는 VMS와 ULTRIX의 여러 격리된 인스턴스를 동일한 [11]하드웨어 상에서 실행할 수 있도록 하기 위해 VMM(Virtual Machine Monitor)이라는 이름의 VAX 아키텍처용 하이퍼바이저가 디지털로 개발되었습니다.VMM은 TCSEC A1 준거를 달성하기 위한 것입니다.1980년대 후반에는 VAX 8000 시리즈 하드웨어에서 작동 가능했지만 고객에게 출시되기 전에 폐기되었습니다.

기타 VAX 운영체제에는 BSD(Berkeley Software Distribution) UNIX의 다양한 릴리스가 포함되어 있습니다(최대 4.3).BSD, Ultrix-32, VAXELN 및 Xinu.최근 NetBSD[12] 및 OpenBSD는[13] 다양한 VAX 모델을 지원하며 Linux를 VAX [14]아키텍처로 이식하는 작업이 일부 수행되었습니다.OpenBSD는 2016년 [15]9월에 아키텍처 지원을 중단했습니다.

역사

VAX 8350 전면도(커버 분리시)

첫 판매된 VAX 모델은 VAX-11/780으로, 1977년 10월 25일 디지털 이그니션 코퍼레이션의 주주 [16]연차총회에서 소개되었습니다.C. 고든 벨의 카네기 멜론 대학 박사과정 학생인 빌 스트레이커가 [17]건축을 담당했다.가격, 성능 수준 및 용량이 서로 다른 많은 다른 모델들이 그 후에 개발되었습니다.VAX 슈퍼 미니컴퓨터는 1980년대 초에 매우 인기가 있었다.

한동안 VAX-11/780은 CPU 벤치마크에서 표준으로 사용되었습니다.성능이 하나의 MIPS에서 실행되는 IBM System/360과 동일하고 System/360 구현이 이전에는 사실상의 성능 표준이었기 때문에 처음에는 하나의 MIPS 머신으로 설명되었습니다.실제 1초 동안 실행된 명령어 수는 약 50만 개로 마케팅 과장이라는 불만이 제기됐습니다.그 결과 VAX-11/780의 속도인 "VAX MIPS"가 정의되었습니다. 27 VAX MIPS에서 작동하는 컴퓨터는 VAX-11/780보다 약 27배 더 빠르게 동일한 프로그램을 실행할 수 있습니다.

디지털 커뮤니티에서는 VUP(VAX Unit of Performance)라는 용어가 일반적이었습니다.이는 MIPS가 여러 아키텍처에서 잘 비교되지 않기 때문입니다.관련 용어인 클러스터 VUP는 비공식적으로 VAX 클러스터의 Aggregate 성능을 나타내기 위해 사용되었습니다.(VAX-11/780의 성능은 BRL-CAD 솔리드 모델링 소프트웨어 배포판에 포함된 성능 분석 스위트인 BRL-CAD 벤치마크에서 여전히 기준 지표로 사용됩니다.)VAX-11/780에는 상위 컴퓨터의 마이크로코드 로드, 부팅 및 진단 기능을 수행하는 하위 스탠드 얼론 LSI-11 컴퓨터가 포함되어 있습니다.이는 후속 VAX 모델에서 삭제되었습니다.따라서 VAX-11/780 사용자는 VAX 프로세서의 VMS와 LSI-11의 RSX-11S 또는 RT-11 중 하나의 Digital Equipment Corporation 운영 체제를 실행할 수 있습니다.

VAX는 다양한 구현을 거쳤습니다.원래의 VAX 11/780은 TTL로 실장되어 있으며, 1개의 CPU로 4x5피트 크기의[18] 캐비닛을 채웠습니다.1980년대까지 패밀리 하이엔드는 더욱 고속화된 개별 컴포넌트를 사용하여 지속적으로 개선되었으며, 1989년 10월 VAX 9000이 출시되면서 그 진화는 끝이 났습니다.이 디자인은 너무 복잡하고 비용이 많이 들어 결국 도입된 지 얼마 되지 않아 폐기되었습니다.여러 개의 이미터 결합 논리(ECL) 게이트 어레이 또는 매크로 셀 어레이 칩으로 구성된 CPU 구현에는 VAX 8600 및 8800 슈퍼미니, 마지막으로 VAX 9000 메인프레임 클래스 머신이 포함됩니다.여러 개의 MOSFET 커스텀 칩으로 구성된 CPU 구현에는 8100 및 8200 클래스 머신이 포함되어 있습니다.VAX 11-730 및 725 로우엔드 머신은 ALU용 AMD Am2901 비트슬라이스 컴포넌트를 사용하여 구축되었습니다.

MicroVAX I은 VAX 패밀리 내에서 큰 변화를 나타냈습니다.설계 당시에는 완전한 VAX 아키텍처를 단일 VLSI 칩(또는 VAX 8200/8300의 V-11 CPU에서 나중에 수행된 일부 VLSI 칩)으로 구현할 수 없었습니다.대신 MicroVAX I은 보다 복잡한 VAX 명령의 일부(패킹된 10진수 및 관련 opcode 등)를 에뮬레이션소프트웨어로 이행한 최초의 VAX 실장이었습니다.이 파티셔닝은 필요한 마이크로 코드의 양을 대폭 줄여, 「MicroVAX」아키텍처라고 불리고 있습니다.MicroVAX I에서는 ALU와 레지스터가 단일 게이트 어레이 칩으로 구현되었으며 나머지 기계 제어는 일반적인 로직이었습니다.

unit[19]그 MicroVAX 2세와 MicroV는 프로세서 칩을 운반한 싱글 quad-sized 프로세서 보드에 근거하였던 MicroVAX 구조의 전체 VLSI(마이크로 프로세서)구현은 MicroVAX 2세의 78032(또는 DC333)CPU와 78132(DC335)최초 생산 단위로 탑재된 메모리 관리로 그 78032 첫번째 마이크로 프로세서 도착했다.MS아침r Ultrix-32 운영체제이 기계는 1MB의 온보드 메모리와 DMA 전송이 가능한 Q22 버스 인터페이스를 갖추고 있었습니다.MicroVAX II는 훨씬 향상된 성능과 메모리를 갖춘 많은 MicroVAX 모델에 의해 계승되었습니다.

VLSI VAX 프로세서는 V-11, CVAX, CVAX SOC("System On Chip", 싱글 칩 CVAX), Rigel, Mariah 및 NVAX의 형태로 구현되었습니다.VAX 마이크로프로세서는 아키텍처를 저렴한 워크스테이션으로 확장했으며, 이후 하이엔드 VAX 모델을 대체했습니다.하나의 아키텍처를 사용하는 이 광범위한 플랫폼(메인프레임에서 워크스테이션까지)은 당시 컴퓨터 업계에서는 유일했습니다.CVAX 마이크로프로세서 다이에는 각종 그래픽이 식각되어 있습니다.최고의 것을 훔칠 만큼 충분히 신경 쓸 때, CVAX라는 문구는 부서진 러시아어로 새겨졌습니다. Hallmark Cards 슬로건에는 군사용 DEC 컴퓨터를 사용하면서 칩 설계를 [20][21]역설계하는 것으로 알려진 소련 엔지니어들에게 보내는 메시지입니다.1980년대 후반까지 VAX 마이크로프로세서는 개별 설계로 경쟁력을 갖추기 위해 힘을 키웠다.이로 인해 8000 및 9000 시리즈는 포기되었고 VAX 6000의 Rigel 전원 모델, 그리고 나중에 NVAX 전원 VAX 7000 시스템으로 대체되었습니다.

DEC의 제품 오퍼링에서는 VAX 아키텍처가 RISC 테크놀로지로 대체되었습니다.1989년 DEC는 MIPS 아키텍처를 구현한 프로세서를 기반으로 Ultrix, DECstation 및 DEC시스템을 각각 실행하는 다양한 워크스테이션과 서버를 발표했습니다.1992년 DEC는 자체 RISC 명령 세트 아키텍처인 Alpha AXP(나중에 Alpha로 개명)와 OpenVMS를 실행할 수 있는 고성능 64비트 설계인 Alpha 기반의 마이크로프로세서 DEC칩 21064를 도입했습니다.

2000년 8월 Compaq는 나머지 VAX 모델은 [22]연말까지 단종될 것이라고 발표했지만, 오래된 시스템은 여전히 널리 [23]사용되고 있습니다.Stromasys CARON-VAX 및 SIMH 소프트웨어 기반 VAX 에뮬레이터는 계속 사용할 수 있습니다.VMS는 현재 Alpha, HPE Integrity 및 x86-64 플랫폼 전용으로 VMS Software Incorporated에서 개발되었습니다.

프로세서 아키텍처

MicroVAX 3600 (왼쪽) (프린터 포함) (오른쪽)
DEC VAX 레지스터
31 ... 23 ... 15 ... 07 ... 00 (비트 위치)
일반 레지스터
R0 레지스터 0
R1 레지스터 1
R2 레지스터 2
R3 레지스터 3
R4 레지스터 4
R5 레지스터 5
R6 레지스터 6
R7 레지스터 7
R8 레지스터 8
R9 레지스터 9
R10 레지스터 10
R11 레지스터 11
R12 / AP 레지스터 12 / 인수 포인터
R13 / FP 레지스터 13 / 프레임 포인터
R14 / SP 레지스터 14 / 스택 포인터
R15 / PC 등록 15 / 프로그램 카운터
프로세서 상태 긴 단어
(비트 정의에 대해서는, 다음의 표를 참조해 주세요). PSL

가상 메모리 맵

VAX 가상 메모리는 4개의 섹션으로 나뉩니다.각각의 크기는 1기가바이트(주소 지정 컨텍스트에서는30 2바이트)입니다.

부분 주소 범위
P0 0x00000000-0x3fffffff
P1 0x40000000-0x7fffffff
S0 0x80000000-0xbfffffff
S1 0xc0000000-0xffffffff

VMS의 경우 사용자 프로세스 공간에 P0, 프로세스 스택에 P1, 운영 체제에 S0, S1이 예약되었습니다.

특권 모드

VAX에는 4개의 하드웨어 구현 특권 모드가 있습니다.

아니요. 모드 VMS 사용 메모들
0 커널 OS 커널 최고 특권 수준
1 경영진 파일 시스템
2 감독관 셸(DCL)
3 사용자 일반 프로그램 최저 권한 수준

프로세서 상태 장문의 단어

Process Status Longword에는 32비트가 포함되어 있습니다.

CM TP MBZ FD IS cmod pmod MBZ IPL MBZ DV 푸 IV T N Z V C
31 30 29 27 26 25 23 21 20 15 7 6 5 4 3 2 1 0
비트 의미.
31 PDP-11 호환성 모드
30 트레이스 보류 중
29:28 MBZ(제로여야 함)
27 첫 번째 부분 완료(중지된 명령)
26 인터럽트 스택
25:24 현재 특권 모드
23:22 이전 특권 모드
21 MBZ(제로여야 함)
20:16 IPL(인터럽트 priority 레벨)
15:8 MBZ(제로여야 함)
7 10진수 오버플로 트랩 활성화
6 부동소수점 언더플로우트랩의 이니블화
5 정수 오버플로 트랩 활성화
4 추적하다
3 아니요.
2 영
1 넘치다
0 운반하다
SPEC-1 VAX(벤치마크에 사용되는 VAX 11/780)는 내부 기능을 갖추고 있습니다.

VAX 기반 시스템

다음 항목도 참조하십시오.VAX 컴퓨터 목록

최초의 VAX 기반 시스템은 VAX-11 패밀리인 VAX-11/780이었습니다.하이엔드 VAX 8600은 1984년 10월에 VAX-11/780을 대체하고 1980년대 중반에 엔트리 레벨의 MicroVAX 미니컴퓨터와 VAX 스테이션 워크스테이션에 합류했습니다.MicroVAX는 VAX 4000으로 대체되었고, VAX 8000은 1980년대 후반에 VAX 6000으로 대체되었으며, 메인프레임급 VAX 9000이 도입되었습니다.1990년대 초에 Alpha 호환 VAX 7000/10000과 마찬가지로 폴트 톨러런스 VAXft가 도입되었습니다.다양한 VAX 기반 시스템의 변종이 VAX 서버로 판매되었습니다.

SIMultipatent Machine ACceS(SIMACS)

System Industries는 여러 DEC CPU를 동시에 공유 디스크에 쓰기 액세스 할 수 있는 기능을 개발했습니다.SIMACS([24][25]Si multicental Machine ACceS)라는 이름의 확장 기능을 실장했습니다.이를 통해 특수 디스크 컨트롤러는 디스크 액세스용 세마포 플래그를 설정하여 동일한 파일에 여러 WRITE를 사용할 수 있습니다.디스크는 여러 DEC 시스템에서 공유됩니다.SIMACS는 PDP-11 RSTS 시스템에도 존재했습니다.

취소된 시스템

취소된 시스템에는 BVAX, High-end Emitter-Coupled Logic(ECL; 하이엔드 이미터 결합 논리) 기반 VAX 및 기타 ECL 기반 VAX 모델인 Argonaut 및 [26]Raven이 포함됩니다.레이븐은 [27]1990년에 취소되었다.제미니라는 이름의 VAX도 LSI 기반 Scorpio에 장애가 발생했을 경우의 예비 조치였습니다.발송되지 않았습니다.

클론

허가된 VAX 클론 및 허가되지 않은 VAX 클론이 다수 생성되었습니다.예를 들어 다음과 같습니다.

  • 영국의 Systime Computers Ltd는 Systime 8750(VAX 11/[28]750에 상당)과 같은 초기 VAX 모델의 클론을 생산했습니다.
  • Norden Systems는 견고하고 밀리터리 사양의 MIL VAX [10]시리즈를 생산했습니다.
  • 헝가리 중앙물리연구소(KFKI)는 초기 VAX 모델인 TPA-11/540, 560 및 580을 [29]복제했다.
  • 체코슬로바키아의 SM 52/12는[30] VUVT 질리나(현 슬로바키아)에서 개발되어 1986년부터 ZVT 반스카 비스트리차(현 슬로바키아)에서 생산되었습니다.
  • 동독의 VEB Robotron K 1840(SM 1710)은 VAX-11/780의 복제품이며, Robotron K 1820(SM 1720)은 MicroVAX II의 복제품입니다.
  • SM-1700은 소련제 VAX-11/730 클론, SM-1702는 MicroVAX II 클론, SM-1705는 VAX-11/785 [31]클론입니다.이러한 시스템에서는 DEMOS(BSD Unix 기반), MOS VP(VAX/VMS 기반) 또는 MOS VP RV(VAXELN [32]기반) 등 다양한 클론 운영 체제를 실행했습니다.
  • NCI-2780 슈퍼미니(태지-2780이라고도 함)는 베이징에 [33][34]있는 북중국컴퓨팅기술연구소가 개발한 VAX-11/780의 복제품이다.

추가 정보

  • Coy, Peter (January 6, 2021). "Who Remembers the VAX Minicomputer, Icon of the 1980s?". Bloomberg News. Retrieved January 9, 2021.

레퍼런스

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외부 링크

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