36bitové výpočty - 36-bit computing

počítačové architektuře jsou 36bitová celá čísla , adresy paměti nebo jiné datové jednotky ty, které jsou široké 36 bitů (šest šestbitových znaků). Také 36bitové architektury CPU a ALU jsou ty, které jsou založeny na registrech , adresových sběrnicích nebo datových sběrnicích této velikosti. 36-bitové počítače byly populární v časné éře sálových počítačů od 50. let do začátku 70. let.

Mechanická kalkulačka Friden. Délka elektronického počítačového slova o délce 36 bitů byla zvolena částečně tak, aby odpovídala jeho přesnosti.

Od šedesátých, ale zejména sedmdesátých let, zavedení 7bitového ASCII vedlo k přechodu na stroje používající 8bitová slova, zejména IBM System / 360 . V polovině 70. let byla konverze z velké části dokončena a mikroprocesory se v průběhu desetiletí rychle přesunuly z 8bitových na 16bitové na 32bitové. Počet 36bitových strojů během tohoto období rychle poklesl, a to zejména z důvodu zpětné kompatibility se spuštěním starších programů .

Dějiny

Před zavedením počítačů byla nejnovějším věcem v oblasti přesného vědeckého a technického výpočtu desetimístná elektricky poháněná mechanická kalkulačka , jakou vyráběli například Friden , Marchant a Monroe . Tyto kalkulačky měly sloupec kláves pro každou číslici a operátoři byli vyškoleni, aby při zadávání čísel používali všechny prsty, takže zatímco některé specializované kalkulačky měly více sloupců, deset byl praktický limit. Počítače jako nový konkurent se musely shodovat s touto přesností. Desetinné počítače prodávané v té době, například IBM 650 a IBM 7070 , měly délku slova desetimístnou, stejně jako ENIAC , jeden z prvních počítačů.

Časné binární počítače zaměřené na stejném trhu, a proto se často používal 36- bitovou délku slova . To bylo dost dlouhé na to, aby představovalo kladná a záporná celá čísla s přesností na deset desetinných míst (minimálně 35 bitů). Také to umožnilo uložení šesti alfanumerických znaků zakódovaných do šestibitového znakového kódu . Počítače s 36bitovými slovy zahrnovaly MIT Lincoln Laboratory TX-2 , IBM 701/704/709/7090/7094 , řady UNIVAC 1103 / 1103A / 1105 a 1100/2200 , General Electric GE-600 / Honeywell 6000 , Digital Equipment Corporation PDP-6 / PDP-10 (použitý v DECsystem-10 / DECSYSTEM-20 ) a řada Symbolics 3600 .

Menší stroje jako PDP-1 / PDP-9 / PDP-15 používaly 18bitová slova, takže dvojité slovo bylo 36 bitů.

Tyto počítače měly adresy o délce 12 až 18 bitů. Adresy odkazovaly na 36bitová slova, takže počítače byly omezeny na adresování mezi 4096 a 262144 slovy (24 576 až 1572 864 šestibitových znaků). Starší 36bitové počítače byly také omezeny na podobné množství fyzické paměti. Architektury, které přežily, se postupem času vyvíjely a podporovaly větší virtuální adresní prostory pomocí segmentace paměti nebo jiných mechanismů.

Mezi běžné balíčky postav patřily:

  • šest 6bitových znaků IBM BCD nebo Fieldata (všudypřítomné v raném použití)
  • šest 6bitových znaků ASCII podporujících velká písmena bez přízvuku, číslice, mezeru a většinu interpunkčních znaků ASCII. To bylo používáno na PDP-6 a PDP-10 pod názvem sixbit .
  • šest znaků DEC Radix-50 zabalených do 32 bitů plus čtyři náhradní bity
  • pět 7bitových znaků a 1 nepoužitý bit (obvyklá konvence PDP-6/10, zvaná pět sedm ASCII )
  • čtyři 8bitové znaky (7bitový ASCII plus 1 náhradní bit nebo 8bitový EBCDIC ) plus čtyři náhradní bity
  • čtyři 9bitové znaky ( konvence Multics ).

Znaky byly extrahovány ze slov buď pomocí posunu strojového kódu a operací masky, nebo pomocí speciálního hardwaru podporujícího 6bitové, 9bitové znaky nebo znaky s proměnnou délkou. Univac 1100/2200 používal pro přístup ke znakům částečné označení slova instrukce, pole „J“. GE-600 používá speciální nepřímá slova pro přístup k 6- a 9bitovým znakům. PDP-6/10 měl speciální instrukce pro přístup k bajtovým polím libovolné délky .

Standardní programovací jazyk C vyžaduje, aby velikost datového typu byla alespoň 8 bitů a aby všechny datové typy jiné než bitfields měly velikost, která je násobkem velikosti znaků, takže standardní implementace C na 36bitových počítačích by obvykle použít 9bitové s, i když 12bitové, 18bitové nebo 36bitové by také splňovaly požadavky normy. charchar

V době, kdy společnost IBM představila System / 360 s 32bitovými plnými slovy, se vědecké výpočty z velké části přesunuly na plovoucí desetinnou čárku , kde formáty s dvojitou přesností nabízely přesnost na 10 číslic. 360s také zahrnoval pokyny pro desetinnou aritmetiku s proměnnou délkou pro komerční aplikace, takže praxe používání délek slov, které byly mocností dvou, se rychle stala běžnou, ačkoli alespoň jedna řada 36bitových počítačových systémů se od roku 2019 stále prodává, Unisys řady ClearPath Dorado, který je pokračováním 1100/2200 série UNIVAC z sálových počítačů .

CompuServe byl spuštěn pomocí 36bitových počítačů PDP-10 na konci 60. let. Pokračovalo se v používání hardwaru kompatibilního s PDP-10 a DECSYSTEM-10 a v pozdních 2000s byla služba vyřazena.

Jiná použití v elektronice

LatticeECP3 FPGA od Lattice Semiconductor obsahují multiplikátorové řezy, které lze konfigurovat tak, aby podporovaly násobení dvou 36bitových čísel. Blok DSP v FPGA Altera Stratix může provádět 36bitové sčítání a množení.

Viz také

Reference