El IBM 704 , el primero fabricado en serie del ordenador con coma flotante de hardware aritmética, fue introducido por IBM en 1954. [ 1 ]El 704 de IBM Manual de operación establece que: [ 2 ]
El 704 fue una mejora significativa sobre el anterior de IBM 701 en términos de arquitectura e implementación. Al igual que el 701, el 704 utiliza tubo de vacío circuitería lógica. Los cambios de la 701 incluyen el uso de memoria de núcleo en lugar de tubos de Williams y la adición de tres registros de índice . Para apoyar estas nuevas características, las instrucciones se ampliaron a utilizar la palabra completa de 36 bits. El nuevo conjunto de instrucciones , que no era compatible con el 701, se convirtió en la base para la subclase "arquitectura científica" de las computadoras de la serie IBM 700/7000.
El 704 se puede ejecutar hasta 12.000 adiciones de punto flotante por segundo. [ 1 ] IBM vendió 140 704 sistemas de tipo entre 1955 y 1960. [ 3 ]
Monumentos históricos
Los lenguajes de programación FORTRAN [ 4 ] y LISP [ 5 ] se desarrollaron por primera vez para el 704.
MÚSICA , el primer programa de música por ordenador, se desarrolló en el IBM 704 por Max Mathews .
En 1962 el físico John Larry Kelly, Jr. creó uno de los momentos más famosos de la historia de los Laboratorios Bellutilizando un ordenador IBM 704 para sintetizar el habla. Grabadora de voz del sintetizador de Kelly vocoder recreó la canción Daisy Bell , con el acompañamiento musical de Max Mathews . Arthur C. Clarke fue casualmente asisten amigo y colega John Pierce en las instalaciones de los Laboratorios Bell de Murray Hill en el momento de esta síntesis de voz de demostración, y Clarke era tan impresionado que seis años más tarde se utilizó en la escena culminante de su novela y guión de 2001: Una odisea del espacio , [ 6 ] en el que el HAL 9000 . computadora canta la misma canción[ 7 ] [ contradictoria ]
Edward O. Thorp , un instructor de matemáticas en el MIT, utiliza el IBM 704 como herramienta de investigación para investigar las probabilidades de ganar, mientras que el desarrollo de su blackjack teoría de juegos. [ 8 ] [ 9 ] Se utiliza FORTRAN para formular las ecuaciones de su modelo de investigación.
El IBM 704 fue utilizado como el seguidor oficial para el Smithsonian Astrophysical Observatory Operación Moonwatchen el otoño de 1957. Véase El MIT Centro de Computación y Operación Moonwatch . IBM proporciona cuatro científicos del personal para ayudar Smithsonian Astrophysical Observatory científicos y matemáticos en el cálculo de órbitas de satélites: el Dr. Giampiero Rossoni , el Dr. GreJohnenstadt, Thomas de Apple y Richard Hatch.
Registros
La IBM 704 tenía una de 38 bits del acumulador , una de 36 bits cociente multiplicador registro, y tres de 15 bitsregistros de índice . Los contenidos de los registros de índice se restaron de la dirección de base, por lo que los registros de índice también se denominan "registros decremento". Los tres registros de índice podría participar en una instrucción: el 3 bits etiqueta de campo en la instrucción era un mapa de bits que especifica cuáles de los registros que participar en la operación. Sin embargo, cuando se selecciona más de un registro de índice, a continuación, su contenido se busco películas - no añadido - juntos antes de que el decremento se llevó a cabo. Este comportamiento persistió en máquinas Arquitectura Scientific posteriores (tales como el IBM 709 y IBM 7090 ) hasta que el IBM 7094 El IBM 7094, introducida en 1962, aumentó el número de registros de índice a siete y sólo selecciona uno a la vez.; la "o" comportamiento permanecieron disponibles en un modo de compatibilidad de la IBM 7094. [ 10 ]
Formatos de instrucciones y de datos
Había dos formatos de instrucciones, a que se refiere como "Tipo A" y "Tipo B". [ 11 ] La mayoría de las instrucciones eran de tipo B.
Tipo A instrucciones tenido, en secuencia, una de tres bits de prefijo (código de instrucción), una de 15 bitsdecremento campo, un poco 3 etiqueta de campo, y una de 15 bits de direcciones campo. Hubo operaciones de salto condicional en función de los valores en los registros de índice especificadas en la etiqueta de campo. Algunas instrucciones también restan el decremento de campo de los contenidos de los registros de índice. La implementación requiere que los segundos dos bits del código de instrucción ser distinto de cero, dando un total de seis posibles instrucciones de tipo A. Un (STR, instrucción de código binario 101) no se aplicó hasta que el IBM 709 .
Instrucciones de tipo B tenían, en secuencia, un código de 12 bits de instrucciones (con el segundo y tercer bits puestos a 0 para distinguirlas de las instrucciones de tipo A), una de dos bits bandera campo, cuatro bits no utilizados, a 3 bits etiqueta de campo, y un 15 bits de direcciones campo.
- Números de punto fijo se almacenaron en binario formato de signo / magnitud .
- Individual precisión de punto flotante números tenían un signo magnitud, un exceso-128 exponente de 8 bits y una magnitud de 27 bits
- Los caracteres alfanuméricos eran de 6 bits BCD , embalados de seis a una palabra.
El conjunto de instrucciones implícitamente subdivide el formato de datos en los mismos campos como instrucciones de tipo A: prefijo, decremento, etiqueta y dirección. Instrucciones existían para modificar cada uno de estos campos en una palabra de datos sin cambiar el resto de la palabra aunque el Tag tienda instrucción no se llevó a cabo en el IBM 704. El original Lisp utiliza las direcciones y decremento campos para almacenar, respectivamente, la cabeza y la cola de una lista enlazada . Las funciones primitivas coche ("contenido de la parte de dirección de registro") y cdr("contenido de la parte decremento de registro") fueron nombrados después de estos campos. [ 12 ] El término "registro" en este contexto se refiere a la "posición de memoria ". [ 13 ] [ 14 ] La explicación simplificada de que coche ycdr contenido del registro de direcciones "y" contenido del registro de decremento "significa" [ 15 ] no coincide con la arquitectura de IBM 704; el IBM 704 no tenía una dirección de registro-programador accesible y los tres registros de modificación de dirección eran "registros de índice" de llamadas por parte de IBM.
La memoria y los periférICOS
Los controles fueron incluidos en el 704 para: uno 711 Lector de tarjetas perforadas, uno 716 Impresora alfabética, una grabadora de tarjeta perforada 721, cinco 727 unidades de cintas magnéticas y una unidad de control 753 de la cinta, uno 733 Lector y Grabador de tambor magnético, y un núcleo magnético 737 Unidad de almacenamiento. El 704 en sí vino con una consola de control que tenía una variedad de conmutadores de control 36 o 36 botones y conmutadores de entrada de datos, uno para cada bit en un registro. La consola de control esencialmente permitió sólo el establecimiento de los valores binarios de los registros con los interruptores y ver el estado binario de los registros que se muestran en el patrón de muchos tubos de neón pequeñas, que aparecen mucho como LEDs modernos. Para la interacción humana con el equipo, los programas se introducen en tarjetas perforadas inicialmente en lugar de a la consola, y la salida legible se dirigirían a la impresora. El IBM 740 Tubo de salida de rayos catódicos Recorder también estaba disponible, que era una de 21 pulgadas de pantalla vector con mucho fósforo tiempo de persistencia de 20 segundos para la visualización humana, junto con una pantalla de 7 pulgadas de recibir la misma señal que la pantalla más grande, pero con un brillo fosforescente rápida descomposición diseñado para ser fotografiado con una cámara conectada. [ 16 ]
La unidad de almacenamiento magnético Core 737 tenía 4096 palabras de 36 bits, el equivalente de 18.432 bytes y se desempeñó como RAM. [ 17 ] Las 727 unidades de cinta magnética almacenada en cinco millones de caracteres de seis bits por carrete.
El IBM 704 , el primero fabricado en serie del ordenador con coma
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