Centrul de calcul al CNEN

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Centrul de calcul CNEN [1] găzduia primul computer științific mare din Italia, un IBM 704 , instalat în 1961.

Naștere

Profesorul Gianni Puppi și profesorul Ferrante Pierantoni pentru nevoia Universității din Bologna [2] de a avea computere electronice pentru calculele științifice ale fizicii atomice și astrofizicii au început la sfârșitul anilor 1950 primul centru științific de calcul electronic pentru Facultatea de Inginerie din Bologna , Școala de Specializare în Inginerie Nucleară și CNRN și pentru Institutul de Fizică și cel de Astronomie .

Au reușit să obțină finanțare pentru achiziționarea computerului IBM 650 cu contribuția de 100 de milioane de lire de la ministrul educației Aldo Moro și eliberarea contribuției de 100 de milioane de lire de la Municipalitatea Bologna pentru cercetare științifică finanțată de primarul de atunci Giuseppe Dozza

Evoluţie

Consola IBM 704 cu un singur operator

Serviciul de Calculatoare Electronice al Centrului de Calcul Bologna [3] a achiziționat primul primar computer științific italian IBM 704 în primăvara anului 1961.

704 a fost imens și, cu toate componentele sale și spațiile necesare pentru a lucra la el, a ocupat întregul subsol al unei clădiri întregi (aproximativ 500 m²). Avea cititor de carduri, 8 unități de bandă , o imprimantă de 80 de linii pe minut, un card de perforare și alte dulapuri pentru memorie, CPU, consolă etc. Podeaua ridicată era o încurcătură de cabluri. Semnalele erau transmise de la o unitate la alta pe aceste cabluri lungi de mai mulți metri. 704 avea memoria principală realizată cu nuclee de ferită pe 32 de biți de 32768 de cuvinte de 36 de biți. Fiecare memorie ar putea conține numere întregi, numere în virgulă mobilă sau 6 caractere alfanumerice de 6 biți ( codificare BCD ). Un caracter alfanumeric consta din 6 biți. Singurul personaj nu a putut fi abordat. Pentru a procesa caracterul unic, a fost necesar să procesați cuvântul care îl conținea și să extrageți caracterul relevant (cu algebră booleană și / sau schimbare). Ciclul de bază al procesorului a fost de 12 microsecunde (o viteză fantastică pentru acele vremuri).

704 nu avea niciun sistem de operare când a ajuns la Bologna: fiecare program (completat cu toate rutinele sale) rulează singur unul câte unul:

  • memoria 704 a fost ștearsă cu tasta clară
  • programul de executat a fost plasat în cititorul de carduri precedat de cele 9 carduri de încărcare și urmat de orice date
  • a fost apăsat butonul Încărcare

Cheia de încărcare a provocat încărcarea în amintirile 0; 1; 2 din primele trei instrucțiuni prezente în primul card de încărcare: controlul a fost transferat în memoria 0. Încărcătorul s-a încărcat singur, a încărcat programul în memorie și a început executarea acestuia.

Calculatorul a fost folosit de cercetătorii interni ai CNEN și ai Universității din Bologna. Limbajul de programare a fost Fortran II. Specialistul în software a folosit limbajul de asamblare SAP pentru rutine speciale și pentru a căuta anomalii în funcționarea programelor și / sau a 704.

Programul ar putea locui pe bandă magnetică. Secvența de încărcare a fost aceeași, dar tastele consolei au specificat adresa benzii de pe care s-a produs încărcarea

  • Programul a procesat, a imprimat orice rezultat pe imprimantă și / sau le-a încărcat pe bandă. La sfârșitul execuției computerul s-a oprit.
  • Am repornit cu un alt program: am șters memoria și am executat un alt program cu pașii descriși mai sus.
  • Aceeași secvență operativă pentru compilații în limbaj Fortran, ansambluri și sortare.

S-au pierdut momente enorme pentru imprimarea rezultatelor: nu a existat nici o tipărire (în bobină) care să se suprapună cu alte prelucrări.

Pentru a evita pierderea uriașă de timp pentru încărcarea programelor / datelor și tipărirea / ștanțarea rezultatelor, a fost instalat un mic computer IBM-1401 prin satelit (a fost așa numit deoarece avea 1401 memorii BCD pe 6 biți). Acest calculator auxiliar avea o putere de calcul redusă, dar o viteză mare de intrare / ieșire. A avut:

  • Imprimantă de 600 de linii pe minut
  • Cititor de carduri de 800 de carduri pe minut
  • 400 de carduri pe minut de pumn (conectat la cititor)
  • 2 unități de bandă.

Datorită acestui mic calculator, calculul științific a fost efectuat de la 704, dar încărcarea cardurilor (programe și date) și tipărirea / perforarea rezultatelor au fost delegate către 1401. Trecerea datelor între cele 2 calculatoare a avut loc prin bandă magnetică .

Aproximativ 1 an mai târziu a sosit sistemul de operare BeSys (Bell Operating System de la Bell Labs). Rutinele care alcătuiau BeSys au fost încărcate în amintirile mari ale 704 (amintirile octale de la 70000 la 77777); programul de procesat a fost încărcat în memoriile reduse de la octal 0 la octal 67777. Datorită BeSys a fost posibil să încărcați mai multe programe care să fie procesate pe bandă cu 1401 și apoi să le procesați în ordine pe 704 evitând opririle între un program și altul. În mod standard, BeSys a locuit pe banda 1, setul de programe care urmează să fie procesate au fost încărcate pe banda 5, tipăriturile au fost înregistrate pe banda 6 și cardurile pentru a fi perforate pe banda 7.

În 1963, Centrul de calcul s-a mutat pe via Mazzini, iar 704 a fost înlocuit cu un nou computer IBM 7094 . IBM 1401 a fost, de asemenea, transferat prin via Mazzini, a cărui memorie a fost mărită la 16.000 de amintiri.

Ciclul de bază al procesorului 7094 a fost de 2 microsecunde. 7094 a fost echipat cu canale pentru gestionarea intrărilor / ieșirilor. Canalele pot citi sau scrie în amintirile 7094 în paralel cu procesarea efectuată de CPU. La sfârșitul citirii / scrierii, canalul a lansat o întrerupere / semnal care a avertizat CPU că a terminat operațiunea. Dacă canalele au fost folosite bine, teoretic era posibil să se suprapună timpii de intrare / ieșire cu timpul CPU, sporind viteza 7094. 7094 a fost echipat cu 16 benzi magnetice, dar nu a fost echipat cu un cititor de card / punch și imprimantă .

7094 a funcționat cu sistemul de operare IbSys. Încărcarea programelor / datelor, tipărirea rezultatelor și perforarea cardurilor au fost întotdeauna încredințate către 1401.

Apoi a venit un IBM 7040 echipat cu 2 imprimante (una cu 600 de linii, cealaltă cu 1200 de linii pe minut) și un cititor / puncher de 800 și respectiv 400 de carduri pe minut. Împreună cu 7040 a apărut un hard disk Ramac cu o capacitate de 20 de milioane de caractere. A fost instalat un sistem de operare Double Couple (DCOS), care era capabil să gestioneze 7094 „asociat” cu 7040. Benzile utilizate de 7094 au fost simulate pe discul 7040, reducând timpii de procesare. Când cele două calculatoare au fost împărțite, 7094 a continuat să fie utilizat pentru procesare și 7040 ca computer prin satelit în loc de 1401. 1401 a servit drept rezervă.

O nouă unitate a sosit în 1401: un plotter IBM 1627 din care au fost extrase grafice frumoase: datele pentru obținerea graficelor provin din procesarea din 7094.

Centrul de studii CNEN de la Casaccia (Roma) a fost echipat cu computere nucleare experimentale. Cercetătorii au avut întotdeauna nevoie de elaborare. Programele au călătorit în diferite moduri (curieri, poștă etc.). Cercetătorii Casaccia s-au mutat adesea temporar la Bologna. Dacă în Bologna fiecare 7094 utilizator cu greu ar putea face 2/3 elaborări pe zi, cercetătorii Casaccia au reușit să facă 2/3 elaborări pe săptămână.

În cele din urmă, s-a făcut o conexiune fixă ​​între Casaccia (Roma) și Bologna. O parte a conexiunii era pe cablu, o parte era pe legătură radio. [1]

La ambele capete ale conexiunii au fost instalate 2 unități IBM 7702. Datele încărcate pe bandă pe Casaccia cu un IBM 1440 (fratele mai mic al 1401) au fost montate pe 7702. Au fost transmise la o viteză variind de la 600 la 2400 baud și în Bologna a primit copia pe cealaltă unitate 7702. Banda a fost transmisă la 7094 care a procesat-o. Rezultatele s-au întors în același mod și au fost tipărite / perforate din 1440 de Casaccia.

Sistemul a funcționat, dar timpul de transmisie a fost mare, mai ales atunci când a trebuit să mergeți la viteză minimă, în principal din cauza vremii care a influențat foarte mult legătura radio.

O unitate de disc IBM 1311 a fost achiziționată pentru a se conecta la 1401 cu o capacitate de 2.000.000 de caractere pe 6 biți. Un program a fost creat pe 1401 (numit RomBo = Roma / Bologna) capabil să gestioneze o bibliotecă de programe și date pe discul 1401. Programele Casaccia (atât sursă, cât și binare) au fost stocate în bibliotecă. De la Casaccia se modifică doar programele din bibliotecă, reamintesc programele din bibliotecă și au sosit noi programe și / sau date.

Pentru a gestiona discul, a fost creat un sistem de fișiere special care a permis utilizarea discului până la ultimul caracter (poate a fost primul sistem de fișiere pentru discuri capabile să recupereze automat toate spațiile libere din cauza modificărilor și / sau ștergerilor).

Ținând cont că atât cardurile de program, cât și liniile de imprimare conțineau multe caractere goale, RomBo a fost implementat în așa fel încât să elimine golurile de pe înregistrările procesate (peste 2 spații goale consecutive) și a fost posibil să se reducă numărul de caractere procesate de peste 60 (șaizeci la sută). Ștergerea necompletată a fost activă și pe disc. Datorită sistemului de fișiere, bibliotecii de programe (de asemenea, prima de acest gen) și „compresiei” datelor, în mod normal a fost posibil să se facă două transmisii pe zi. În practică, cercetătorii Casaccia au servit ca cercetători interni din Bologna.

Notă

  1. ^ a b Centrul ENEA din Bologna
  2. ^ Ferrante Pierantoni, Gianni Puppi și IBM 650 , în Buletinul Societății Fizice Italiene , Supliment, nr. 5-6, 2007, pp. 34-35 (arhivat din original la 20 august 2014) .
  3. ^ CNEN Newsletter - februarie 1967; extras din broșura dedicată Centrului de Calcul Bologna .