Atlas är en dator skapad i Storbritannien gemensamt av University of Manchester, Victoria och Ferranti och Plessey , beställd av den brittiska regeringen för militärt bruk [1] . Atlas var en av de första superdatorerna och vid tiden för dess skapelse en av de mest produktiva datorerna i världen [2] . Det har hävdats att varje gång Atlas stannade för underhåll förlorade Storbritannien hälften av sin datorkraft [3] . Atlas tillhör den andra generationens datorer och bygger på bipolära germaniumtransistorer .. Det första exemplaret av Atlas sattes ihop och togs officiellt i drift vid University of Manchester 1962. Ytterligare två maskiner monterades: en för BP och University of London , och en för Atlas datorlaboratorium (sammanslagna med Rutherford-Appleton-laboratoriet 1975 ) i byn Chilton nära Oxford .
För University of Cambridge skapade Ferranti en modifiering av datorn kallad Titan, senare känd som Atlas 2. Titan använde en annan minnesorganisation och körde ett tidsdelningsoperativsystem utvecklat vid Cambridge University Computer Laboratory. Två Atlas 2s modifieringsdatorer monterades: en för CAD- centret i Cambridge (senare omdöpt till CADCentre, sedan AVEVA ), och en för Atomic Weapons Establishment i byn Aldermaston .
Atlasen som installerades vid University of Manchester skrotades 1971 [4] men andra maskiner användes fram till 1974 [5] . Delar av Atlas-datorn installerad i Chilton har donerats till National Museums of Scotland (NMS) Edinburgh Museum. Atlas 2, som ägs av CADCentre, skrotades i slutet av 1976.
1956 undertecknade den amerikanska regeringen kontrakt med de amerikanska företagen IBM och Sperry Rand för att utveckla superdatorer för att automatisera beräkningen av atomvapenparametrar och dekryptera avlyssnade meddelanden från en potentiell fiende. Den brittiska regeringen bestämde sig för att hålla jämna steg med sina utländska partners och ingick ett liknande kontrakt med University of Manchester för att utveckla MUSE-datorer, och sedan Atlas, som Ferranti senare gick med som underleverantör till. Projektet genomfördes inom ramen för det brittiska kärnkraftsprogrammet - Ferranti var statens huvudentreprenör i frågan om mjukvara och hårdvara för detta program [1] .
Utvecklingen av en prototypdator som heter MUSE (från den engelska mikrosekundsmotorn - "mikrosekundmaskin") började vid University of Manchester 1956. Målet var att skapa en dator som kan utföra en instruktion på en tid nära en mikrosekund och nå en hastighet av en miljon instruktioner per sekund [6] . Mu (eller µ ) är den internationella beteckningen för prefixet "mikro", vilket betyder att storleksordningen är 10 −6 (en miljondel).
Mot slutet av 1958 ingick University of Manchester och Ferranti ett partnerskap för att bilda ett joint venture under Thomas Kilburn . Kort därefter döptes datorn om till Atlas. Den första Atlas-datorn togs officiellt i bruk den 7 december 1962. Då ansågs dess beräkningskraft lika med fyra IBM 7094 -datorer [2] och nästan densamma som IBM 7030 Stretch -datorn , som vid den tiden var den snabbaste superdatorn i världen.
Många lösningar implementerades i denna dator för första gången. De viktigaste var följande (lagringsstorlekarna är indikerade för datorn vid University of Manchester, i andra modifieringar var de större) [7] :
Atlas-datorn använde inte en central synkroniseringsmekanism (klockgenerator) - det var en asynkron processor där dataförloppet längs rörledningen bestäms av beredskapen för nästa steg och inte av en extern klocksignal. Som ett resultat har exakt mätning av prestanda varit svårt. Ungefärliga handläggningstider:
En funktion hos Atlas-datorn var "extra koder" - ett sätt att programmatiskt implementera komplexa instruktioner som inte stöds av hårdvara.
De övre 10 bitarna av 48-bitars Atlas-instruktionen betecknade opkoden. Om den mest signifikanta biten är noll, är denna instruktion normal och exekveras av hårdvara. Om den mest signifikanta biten är inställd, är instruktionen en extrakod och implementeras genom ett anrop till en speciell subrutin i fast lagring ( ROM ), vars adress bestäms av de återstående 9 bitarna. Cirka 250 av 512 möjliga extrakoder implementerades.
Exekveringsläget för extrakod använde sin egen instruktionsräknare och ett speciellt register för att förenkla åtkomst till instruktionsoperander.
Extrakoderna var vad som nu kallas mjukvaruavbrott eller fälla. De flesta av dessa användes för att utföra matematiska funktioner som skulle vara för svåra att implementera direkt i hårdvara , såsom sinus , logaritm , kvadratrot . Ungefär hälften av de extrakoder som utsetts som övervakarfunktioner var för anrop av operativsystemsprocedurer . Typiska exempel är funktionerna "Mata ut det angivna tecknet till den specificerade strömmen" eller "Läs ett block med 512 maskinord från bandenhet N". Extrakoder var det enda sättet för användarprogrammet att interagera med handledaren. Andra engelska datorer från denna era, som Ferranti Orion, hade liknande mekanismer för att anropa operativsystemtjänster.
Atlas introducerade först många mjukvarukoncept som fortfarande används idag, inklusive Atlas-handledaren, som av många anses vara det första igenkännliga moderna operativsystemet [9] .
Ett av de första datorprogrammeringsspråken på hög nivå var Atlas Autocode, som var en variant av Algol -språket . Algol, Fortran och Cobol kompilatorer skapades också för Atlas . När de skapades användes ett verktyg som Compiler of Compilers , skapat av Tony Brooker. Eftersom Atlas var en universitetsdator användes den av många studenter som fick tillgång till en inbyggd kodutvecklingsmiljö på en minnesskyddad maskin .