Система IBM / 4 Pi - IBM System/4 Pi
IBM System / 4 Pi представляет собой семейство авионики компьютеров используется в различных версиях, на F-15 Eagle истребитель, E-3 Sentry AWACS, Гарпун Missile , NASA «s Skylab , MOL и Space Shuttle , а также другой самолет. Разработка началась в 1965 году, поставки - в 1967 году.
Он происходит от подхода, использованного в семействе компьютеров семейства мэйнфреймов System / 360 , в котором члены семейства предназначались для использования во многих разнообразных пользовательских приложениях. (Это выражено в названии: в сфере 4 π стерадиана , точно так же, как в круге 360 градусов .) Раньше для каждого аэрокосмического приложения разрабатывались специальные компьютеры, что было чрезвычайно дорого.
Модели
System / 4 Pi состояла из базовых моделей:
- Модель TC (Tactical Computer) - компьютер размером с портфель для таких приложений, как наведение ракет, вертолеты, спутники и подводные лодки. Вес: около 18 фунтов (8,2 кг)
- Модель CP (Customized Processor / Cost Performance) - процессор средней дальности для таких приложений, как навигация самолетов, доставка оружия, радиолокационная корреляция и мобильные системы поля боя. Вес: всего 80 фунтов (36 кг)
- Модель CP-2 (Cost Performance - Модель 2), вес 47 фунтов (21 кг)
- Модель EP (Extended Performance) - крупномасштабный процессор данных для приложений, требующих обработки больших объемов данных в реальном времени, таких как пилотируемые космические корабли, бортовые системы предупреждения и управления, а также системы командования и управления. Вес: 75 фунтов (34 кг)
Система / 360 соединений
Соединения с System / 360:
- Основные массивы хранения System / 4 Pi были собраны из основных плоскостей, которые были военизированными версиями тех, что используются в компьютерах IBM System / 360.
- Программное обеспечение было как для 360, так и для 4 Pi
- Модель EP использовала подмножество инструкций IBM System / 360 (Model 44) - пользовательские программы можно было проверить в System / 360.
Использует
Космическая станция Skylab использовала модель TC-1 , которая имела длину слова 16 бит и память 16 384 слова с настраиваемой сборкой ввода / вывода.
АП-101
AP-101, являясь флагманом линейки System / 4 Pi, имеет общую архитектуру с мэйнфреймами System / 360 . Он имеет 16 32-битных регистров и использует микропрограмму для определения набора команд из 154 инструкций. Первоначально для адресации памяти было доступно только 16 бит; позже это было расширено четырьмя битами из регистра слова состояния программы , что позволило получить диапазон памяти с прямой адресацией в 1 M ячеек. Этот компьютер авионики использовался в американских космических кораблях "Шаттл" , бомбардировщиках B-52 и B-1B и других самолетах. Это переупакованная версия AP-1, используемая в истребителе F-15 . Когда он был разработан, это был высокопроизводительный конвейерный процессор с основной памятью . В то время как сегодня его спецификации превосходят большинство современных микропроцессоров , он считался высокопроизводительным для своего времени, поскольку мог обрабатывать 480000 инструкций в секунду (0,48 MIPS; по сравнению с 7000 инструкций в секунду (0,007 MIPS) компьютера, используемого на Gemini , а топовые микропроцессоры по состоянию на 2020 год способны выполнять более 2000000 MIPS). Он остался в эксплуатации на космическом шаттле, потому что он работал, был сертифицирован для полетов, а разработка новой системы была бы слишком дорогостоящей. Космический шаттл AP-101 был дополнен технологией стеклянной кабины .
Бомбардировщик B-1B использует сеть из восьми компьютеров модели AP-101F .
AP-101B первоначально используемый в Shuttle была основной памяти . В апгрейде AP-101S в начале 1990-х использовалась полупроводниковая память . Каждый AP-101 на Shuttle был соединен с процессором ввода-вывода (IOP), состоящим из одного главного контроллера последовательности (MSC) и 24 элементов управления шиной (BCE). MSC и BCE выполняли программы из той же системы памяти, что и основной ЦП, передавая управление системой последовательной шины данных шаттла от ЦП.
Космический шаттл использовал пять компьютеров AP-101 в качестве компьютеров общего назначения (GPC). Четыре из них работали синхронно для резервирования, а пятый был резервным запуском программного обеспечения, написанного независимо. Программное обеспечение для наведения, навигации и управления Shuttle было написано на HAL / S , специальном языке программирования высокого уровня , в то время как большая часть операционной системы и вспомогательного программного обеспечения низкого уровня была написана на языке ассемблера . AP-101, используемые ВВС США , в основном запрограммированы на JOVIAL , как, например, система на бомбардировщике B-1B Lancer.
использованная литература
Библиография
- Томайко, Джеймс Э. (1988). «3. Компьютерная система Skylab §3.2 Аппаратное обеспечение» . Компьютеры в космическом полете: опыт НАСА . NTRS 19880069935 , NASA-CR-182505.
- Olsen, PF; Р.Дж. Орранж (сентябрь 1981 г.). «Системы реального времени для федеральных приложений: обзор значительных технологических разработок». Журнал исследований и разработок IBM . 25 (5): 405–416. DOI : 10.1147 / rd.255.0405 .
- Вандлинг, Гилберт С. (февраль 1975 г.). «Организация микропрограммного аэрокосмического компьютера». Компьютерный дизайн . 14 (2): 65–72. ISSN 0010-4566 . OCLC 1134857535 .
- Техническое описание компьютеров IBM System / 4 Pi . Овего, штат Нью-Йорк: Федеральное системное подразделение IBM. 1967 . Проверено 27 октября 2013 года .
- Обзор IBM System / 4 Pi .
внешние ссылки
- Архив IBM: IBM и космический шаттл
- Архив IBM: IBM и Skylab
- Описание НАСА космических аппаратов "Шаттл"
- История разработки AP-101 НАСА
- Компьютеры и авионика космических челноков