GE-600シリーズ
GE 600シリーズ
メーカーゼネラル・エレクトリック
発売1963 （1963年）
オペレーティングシステムGCOS、Multics
後継機種ハネウェル 6000シリーズ

GE -600シリーズは、1960年代にゼネラル・エレクトリック（GE）によって製造された36ビットメインフレームコンピュータシリーズです。GEがメインフレーム事業から撤退した後、このシリーズはハネウェルに売却され、ハネウェルは1990年代まで同様のシステムを構築し続けました。 その後、部門はグループ・ブル、そしてNECへと移行しました

このシステムは、ダートマス・タイムシェアリング・システム（DTSS）とMulticsオペレーティングシステムで使用されたハードウェアとして最もよく知られています。Multicsは、GE 645に追加された仮想メモリによってサポートされていました。

アーキテクチャ

600シリーズCPUは36ビットワードで動作し、[ 1 ] : II-17 、アドレスは18ビットです。アキュムレータレジスタ（AQ）は72ビットレジスタで、2つの36ビットレジスタ（AとQ）または4つの18ビットレジスタ（AU、AL、QU、QL）として個別にアクセスすることもできます。[ 1 ] : II-5 8ビット指数レジスタには、浮動小数点演算の指数が含まれます（仮数はAQにあります）。[ 1 ] : II-5 18ビットのインデックスレジスタX0からX7まで8つあります。[ 1 ] : II-5

18ビットのベースアドレスレジスタ（BAR）には、プログラムに割り当てられたベースアドレスと1024ワードブロックの数が含まれています。[ 1 ]：II-7 システムには、18ビットの命令カウンタ（IC）と15.625μsの分解能を持つ24ビットのタイマーレジスタ（TR） などの特殊用途レジスタも含まれています。 [ 1 ]：II-5-II-7

指示フォーマット

600シリーズのマシン命令は1ワード長です。オペランドアドレスは、オペランドまたは間接ワード（実際のオペランドアドレスと追加情報を含む）を指します。

ほとんどの指示は次の形式になっています: [ 1 ] : II-23 

 1 1 2 2 2 2 3 3 0 7 8 6 7 8 9 0 5 +------------------+---------+-+-+-+------+ | Y | OP |0|I|0| タグ | +------------------+---------+-+-+-+------+
  • Yはアドレス フィールド (18 ビット) です。
  • OPはオペコード (9 ビット) です。
  • Iは割り込み禁止ビットです。
  • タグは、実行されるアドレス変更のタイプを示します。

リピート、リピートダブル、リピートリンク命令は異なるフォーマットを持っています。[ 1 ]：II-23

アドレッシングモード

600シリーズには、精巧なアドレッシングモードのセットがあり、その多くは間接ワードを使用し、その一部は自動インクリメントまたは自動デクリメントです。複数レベルの間接アドレッシングがサポートされています。間接アドレスは命令と同じ形式を持ち、間接アドレスのタグフィールドによって示されるアドレス変更は各レベルで実行されます。[ 1 ]：II-23

命令のタグフィールドは、2ビットのタグ修飾子（tm）と4ビットのタグ指定子（td）で構成される。[ 1 ]：II-24 タグ修飾子は、命令アドレスに対して実行される変更の種類を示す。[ 1 ]：II-25

  • レジスタ (R) : タグ指定子によって示されるレジスタの内容にアドレス フィールド (Y) を追加します。
  • レジスタ、次に間接 (RI) : レジスタ変更と同様にアドレス変更を実行し、有効アドレスにあるワードをオペランドの間接アドレスとして使用します。
  • 間接レジスタ（IR）：Yで指定されたアドレスから間接ワードを取得し、その間接ワードのタグフィールドで要求された変更を実行します。これにより、複数レベルの間接参照が発生する可能性があります。最後に検出された間接ワードに対して、命令で指定されたアドレス変更を実行します。
  • 間接ワードからタリーワード (IT) : Y で指定されたアドレスから間接ワードを取得し、そのアドレスを実効アドレスとして使用します。間接ワードのビット 30 ～ 35 にはタリーフィールドが含まれており、ワード内の文字のアドレス指定に使用できます。

修飾型R、RI、IRの場合、タグ指定子にはインデックス指定に使用するレジスタ（X0-X7、AU、AL、QU、QL、IC）が含まれます。その他のTD値は、Yを即値オペランドとして使用することを示します。直接アドレス指定は、Yを修飾なしでオペランドアドレスとして使用する特別なケースです。[ 1 ] : II-26

修正タイプITの場合、間接ワードには18ビットのアドレス、12ビットのタリー、および6ビットのタグが含まれます。タグ指定子は実行される操作を示し、その一部は間接ワードのアドレスをインクリメントしてタリーをデクリメントするか、アドレスをデクリメントしてタリーをインクリメントします。間接文字およびシーケンス文字操作は、6ビットおよび9ビットのバイトの アドレス指定に使用できます。これは特定のバイトの抽出とバイトポインタのインクリメントをサポートしますが、バイトへのランダムアクセスはサポートしません。[ 1 ]：II-26-II-33a [ 2 ]

データ形式

データはビッグエンディアン形式で保存されました。ビットは0（最上位）から35または71（最下位）まで番号が付けられました。[ 3 ]

  • 2進固定小数点データは2の補数形式で保存されました。ハーフワード（18ビット）、ワード（36ビット）、ダブルワード（72ビット）のオペランドがサポートされていました。乗算命令と除算命令は、オペランドを整数ではなく2進小数として扱います。
  • 2進浮動小数点データは、単精度（36ビット）または倍精度（72ビット）のいずれかです。いずれの場合も、指数部は8ビットの2の補数表現です。仮数部は28ビットまたは64ビットの2の補数表現です。AQレジスタとEレジスタに格納されるオペランドと結果は、最大72ビットの仮数部を持ちます。
  • 文字データは6 ビット BCD または 9 ビット ASCII のいずれかでした。

I/O

600シリーズには、 I/Oを処理するためのチャネルコントローラも多数搭載されていました。CPUはチャネルコントローラ独自の機械語で書かれた短いプログラムをコントローラに渡すことができ、コントローラはデータを処理し、メモリとの間でデータを移動し、完了時に割り込みを発生させます。これにより、メインCPUは低速なI/Oが完了するのを待つ間に他のタスクに進むことができ、これはタイムシェアリングシステム の主要な機能です

オペレーティングシステム

600シリーズコンピュータのオペレーティングシステムは、もともとGEが1962年から開発していたGECOSでした。GECOSは当初バッチ処理システムでしたが、後にマルチタスクやマルチユーザーサポート など、より現代的なシステムに見られる多くの機能が追加されました

1963年から1964年にかけて、GEはダートマス大学と共同でダートマスBASICプロジェクトに取り組みました。このプロジェクトは、GE-235上で動作する新しいタイムシェアリングシステムの開発にもつながりました。このプロジェクトは大きな成功を収め、1967年後半にはGE-235上で動作するシステムの改良版が提案されました。ダートマス大学では「フェーズI」、GEでは「マークII」と呼ばれ、GE-235で最初に開発されたバージョンは「マークI」となり、同様の成功を収めました。ダートマス大学で開発された「フェーズII」はダートマス・タイムシェアリングシステム（DTSS）としてリリースされ、GEはマークIIをさらに改良したマークIIIを開発しました。

コンピュータ歴史博物館の企業歴史コレクションでは、GEのマークIの歴史を次のように説明しています。[ 4 ]

ゼネラル・エレクトリック・インフォメーション・サービス（GEIS）の前身は、顧客向けデモ用コンピュータの余剰時間を販売するためにゼネラル・エレクトリック社内で設立された事業部門でした。1965年、ワーナー・シンバックは、ダートマス大学でゼネラル・エレクトリック265コンピュータ上に開発されたタイムシェアリングシステム（Mark 1）を用いたタイムシェアリングサービスの販売開始をGEISに提案しました。このサービスは瞬く間に成功し、1968年までにGEISは7,000万ドル規模のタイムシェアリング市場の40%を占めるまでになりました。サービスは成長を続け、やがてGEが開発した大型メインフレームコンピュータ上で動作するMark IIおよびMark IIIオペレーティングシステムに移行しました。

GE Mark IIオペレーティングシステム（後にMark III）は、GEインフォメーションサービス社がタイムシェアリングおよびネットワークコンピューティング事業の基盤として使用しました。Mark II/Mark IIIは元々ダートマスシステムをベースにしていましたが、両システムは急速に発展しました。Mark II/IIIは、ジャーナライゼーションや粒度の高いファイルロックなど、オンライントランザクション処理システムに通常含まれる多くの機能を組み込んでいました。1970年代初頭から中期にかけて、Mark IIIは高信頼性クラスタ技術を採用し、最大8つの処理システム（それぞれにオペレーティングシステムのコピーを搭載）が複数のファイルシステムにアクセスできるようになりました。[ 5 ]

Multicsオペレーティングシステムは、 600シリーズ用の新しい先進的なオペレーティングシステムとして1964年に開発が開始されましたが、製品化できたのは1969年でした。GEはプロジェクトにハードウェアを供給し、開発パートナーの1社でもありました（他の2社はマサチューセッツ工科大学とベル研究所）。GEは、自社のマシンでのみ最適に動作するこの先進的なOSを提供することで、他のベンダーとの差別化を明確に図るチャンスとこのプロジェクトを捉えました。Multicsが真に効果的であるためにはCPUにいくつかの追加機能が必要であり、MITのJohn CouleurとEdward Glaserが協力して必要な変更を行いました。その結果、仮想メモリのサポートを含むGE 645が誕生しました。アドレス指定は、18ビットアドレスに加えて18ビットセグメントを使用するように変更され、理論的なメモリサイズが飛躍的に増加し、仮想メモリのサポートがはるかに容易になりました。

Unix

1969年、ケン・トンプソンは、より小型のGE 635マシン上のGECOSオペレーティングシステムで、ビデオゲーム「Space Travel」を開発していました。このゲームには、典型的なゲームのCPU実行コストが75ドル（ 2024年時点で643.10ドル）かかるという問題がありました。 [ 6 ]視覚音響研究部門[ 7 ]に、ほとんど使われていない小型のPDP-7があることを知った彼は、このマシン用にゲームを書き直し始めました。[ 6 ]これは当初、635上のクロスコンパイラを使用してPDP-7用のバイナリを作成し、その結果のコードを紙テープを使用してPDP-7に移すことで行われました。[ 6 ]

これは面倒な作業となり、トンプソンは新しいマシンで新しいオペレーティングシステムを書くことを考え始めた。妻が都合よく休暇を取り、1ヶ月間フルタイムで取り組むことができた。[ 8 ]リッチーとラッド・カナディの協力を得て、彼らはトンプソンがGE 645で研究した階層型ファイルシステムのバージョンを実装した。すぐにそのファイルシステムに格納されたプログラムを起動する機能が追加され、 [ 6 ]次に、それらのファイルをコピー、削除、印刷、編集する小さなプログラムと、ユーザーがこれらすべての操作を対話的に実行できるようにするコマンドラインインタープリタが追加された。これらが揃ったところで、そのマシン用の新しいアセンブラが作成され、Space Travelは完全に新しいプラットフォームに移行した。[ 9 ]

歴史

GE-600シリーズのコンピュータは、1959年にジョン・クルール率いるチームが軍のMISTRAMプロジェクトで行っていた仕事の後に開発されました。MISTRAMはレーダー追跡システムで、アポロ計画など、数多くのプロジェクトで使用されました。空軍はケープカナベラルの追跡ステーションにデータ収集コンピュータを設置することを要求しました。データは最終的にケープカナベラルの36ビットIBM 7094マシンと共有されるため、コンピュータも36ビットである必要があったでしょう。GEはこのタスクのためにM236というマシンを構築しましたが、36ビットの必要性から、最終的にIBM 7094とほぼ同じように動作するようになりました。

GEは当初、自社製マシンで商用コンピュータ市場に参入するつもりはなかった。しかし、1960年代初頭には、GEはIBMメインフレームの最大のユーザーとなり[ 10 ]、自社製マシンを製造することは、コンピューティング部門のコスト削減に最適な方法だと思われた。ある試算では、開発費用はIBMへのレンタル料を支払わずに1年で回収できるとされていた。懐疑的な見方も根強かったが、1年間の社内討論を経て、M236の商用化プロジェクトは1963年2月にようやく承認された。

このマシンは当初、メインのGE-635と、低速ながら互換性のあるGE-625およびGE-615として提供されました。ほとんどの機種がシングルプロセッサシステムであったのに対し、635は4つのCPUと最大4つの入出力コントローラ（IOC）を搭載でき、各IOCは最大16個の共通周辺機器インタフェースチャネル（CPI）を備えていました。GECOS/GCOSソフトウェアはプロセッサをマスターと最大3つのスレーブとして扱いましたが、635は汎用SMPシステムの最初の例と言えるでしょう。

1964年8月、IBMはGE 600シリーズを「中規模および大規模科学分野における厳しい競争相手」とみなしました。[ 11 ] 1965年5月、最初のGE-625コンピュータがGEスケネクタディ工場に納入され、様々なサイズとメーカーの他の5台のコンピュータが置き換えられました。[ 12 ] 1965年には多数のGE 635が出荷され、11月にはマーティン・マリエッタに2台が納入されました。[ 13 ]

600 シリーズは、605、615、625、635、645、655 の 6 つのモデルで構成されていました。GE は、635 に接続して IBM 7094 プログラムを実行できる 9SA と呼ばれるボックスを提供しました。

615 は、635 のコントロール ユニット (CU) とオペレーション ユニット (OU) のオーバーラップを無効にし、メモリ パスを 36 ビット幅にしたものでした。625 は、635 のコントロール ユニットとオペレーション ユニットのオーバーラップを無効にし、メモリ パスを 72 ビット幅にしたものでした。635 は、メモリ パスが 72 ビット幅で、CU/OU オーバーラップが有効になっていました。これらのモデル間の違いは、バックプレーン上の配線が 10 本未満でした。現場サービスでは、必要であれば 615 を 635 や 625 に、あるいはその逆に数時間で変換できました。これらの数本の配線を除けば、615、625、635 は同一でした。605 は、一部のリアルタイム アプリケーションや軍事用途で使用され、基本的には浮動小数点ハードウェアのない 615 でした。605 用にコーディングされたプログラムは、他の 600 ライン プロセッサでも変更なしで実行できました。 645 は、MITで開発されたMulticsオペレーティング システムにハードウェア サポートを提供する、改良された 635 プロセッサでした。

605/615/625/635および645は、本質的には第二世代のコンピュータ[ 14 ]であり、個別のトランジスタTTLロジックと少数の集積回路を搭載していました。メモリは2マイクロ秒のフェライトコアで構成され、インターリーブが可能でした。GEはFabri-Tek、Ampex、Lockheedからコアメモリを調達しました。Lockheedのメモリは最も信頼性が高い傾向がありました。

システムに使用されていた磁気テープシステムの信頼性に関する継続的な問題は、プロジェクト全体に暗い影を落としました。1966年、GEは600シリーズの積極的な販売活動から撤退し、フェニックス事業においても広範囲にわたる人員削減が行われました。600シリーズの問題はコンピュータ業界におけるGEの評判を損ない[ 15 ] 、多くの注文がキャンセルされる結果となりました。1967年までにこれらの問題は解決され、マシンはGECOSオペレーティングシステムのアップグレード版とともに再発売されました。

次世代の635を開発するための後継プロジェクトは1967年に開始されました。新型GE-655は、従来モデルの個々のトランジスタを集積回路に置き換え、マシンの性能を2倍に高めるとともに、組み立てコストを大幅に削減しました。しかし、このマシンは1969年時点ではまだ開発中であり、発表されたものの、その名前で出荷されることはなかったと考えられます。

当時、Multicsプロジェクトはついにエンドユーザーが使用できるオペレーティングシステムを開発していました。MIT、ベル研究所、GEに加え、Multicsを搭載したGE-645システムは、アメリカ空軍ローマ開発センター、ハネウェル・ビレリカ、そしてパリのマシンズ・ブルにも導入されました。この2つのシステムは、ハネウェル/ブル・プロジェクトにおいて、ハネウェル・レベル64コンピュータの設計のための「ソフトウェア工場」として活用されました。

この時期、GEは日本の東芝と技術ライセンス契約を含む関係を築いていました。この関係は当初1964年にGE-400シリーズを対象とした契約で正式に締結され、1970年にはGE-600シリーズにも拡大されました。その結果、東芝は1970年にTOSBAC 5600をリリースしました。これは後にNECとの共同開発によりACOS-77/ACOS-6シリーズのメインフレームへと発展しました。

GEは1970年にコンピュータ部門をHoneywellに売却し、HoneywellはGE-600シリーズをHoneywell 6000シリーズに改名した。655は1973年にHoneywell 6070 （パフォーマンスを落としたバージョンとして6030と6050もあった）として正式にリリースされた。COBOLのパフォーマンスを向上するため、オプションの10進/ビジネス命令セットが追加されました。これは拡張命令セット（EIS）と10進ユニット（DU）と呼ばれていました。EISを搭載したマシンは「偶数」シリーズの6040、6060、6080、そして後に6025でした。これらのプロセッサは数百個販売されました。メモリは当初ロッキード製の600nsフェライトコアでした。後のバージョンでは750nsのMOSメモリを使用しました。システム内では2つを共存させることができましたが、メモリコントローラ内では共存できませんでした。

645と同様のMultics関連の変更を多数施した6080のバージョンが6180としてリリースされました。6180アーキテクチャのCPUは数十個出荷されました。その後の6000シリーズは、Honeywell、 Groupe Bull、NECなどから、Level 66、Level 68、DPS-8、DPS-88、DPS-90、DPS-9000など、様々な名称でリリースされました。

関連項目

参考文献

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m GE-600プログラミングリファレンスマニュアル（PDF）。ゼネラル・エレクトリック。1964年7月
  2. ^ cf.バイトアドレス指定#ハイブリッドシステム
  3. ^ Honeywell, Inc. (1974年7月). GMAPポケットガイド(PDF) .
  4. ^コンピュータ歴史博物館の企業史コレクション: 企業詳細 - ゼネラル・エレクトリック・インフォメーション・サービス (GEIS)
  5. ^ Kim, Won (1984年3月29日). 「データベースアプリケーションのための高可用性システム」 . ACM Computing Surveys . 16 (1): 71– 98. doi : 10.1145/861.866 . ISSN 0360-0300 . 2025年8月26日閲覧。 
  6. ^ a b c dリッチー 1984、p.2。sfn エラー: ターゲットがありません: CITEREFRitchie1984 (ヘルプ)
  7. ^ 「ダグ・マキロイ」。
  8. ^ Salus, Peter H. (2005). The Daemon, the Gnu and the Penguin . Groklaw . 2010年5月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。1969年8月、ケン・トンプソンの妻ボニーは、1歳の息子を連れてカリフォルニアへ旅行し、家族に自慢しました。ケンは一時的に独身だったので、仕事に時間を割くことができました。「オペレーティングシステム、シェル、エディタ、アセンブラにそれぞれ1週間ずつ割り当てました（彼は私にこう言いました）。そして、彼女が留守にしていた1ヶ月の間に、オペレーティングシステムらしい形に完全に書き直されました」
  9. ^リッチー 1984、3ページ。sfn エラー: ターゲットがありません: CITEREFRitchie1984 (ヘルプ)
  10. ^ 「GE-635 システムマニュアル - マニュアル - コンピューティングの歴史」 www.computinghistory.org.uk . 2023年1月23日閲覧。
  11. ^ IBM DSD ASGメモ、1954年8月13日、米国対IBM、証拠14791、p.386
  12. ^「改宗のための訓練」マリオ・V・ファリーナ、データメーション、1966年6月
  13. ^データメーション、1965 年 8 月、p.71
  14. ^ガンディ、アンソニー（2012年11月30日）『初期のコンピュータ産業：規模と範囲の限界』シュプリンガー、pp.  100– 102、ISBN 978-0-230-38911-32024年9月24日閲覧
  15. ^ガンディ、アンソニー、エドワーズ、ロイ（2016年7月11日）「エンタープライズロジック vs 製品ロジック：GEのコンピュータ製品ラインの発展」ビジネスヒストリー誌、59 (3): 431–452 . doi : 10.1080/00076791.2016.1205033 .
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