36-Bit-Computing - 36-bit computing

In der  Computerarchitektur sind 36-Bit- Ganzzahlen , Speicheradressen oder andere Dateneinheiten solche, die 36 Bit (sechs Sechs-Bit-Zeichen) breit sind. 36-Bit- CPU- und ALU- Architekturen basieren auf Registern , Adressbussen oder Datenbussen dieser Größe. 36-Bit-Computer waren in der frühen Mainframe-Computer- Ära von den 1950er bis in die frühen 1970er Jahre beliebt .

Friden mechanischer Taschenrechner. Die Wortlänge des elektronischen Computers von 36 Bit wurde teilweise entsprechend ihrer Genauigkeit gewählt.

Ab den 1960er Jahren, insbesondere aber in den 1970er Jahren, führte die Einführung von 7-Bit- ASCII zur Umstellung auf Maschinen mit 8-Bit- Wörtern, insbesondere IBM System / 360 . Mitte der 1970er Jahre war die Konvertierung weitgehend abgeschlossen, und Mikroprozessoren wechselten innerhalb eines Jahrzehnts schnell von 8-Bit auf 16-Bit auf 32-Bit. Die Anzahl der 36-Bit-Maschinen ging in diesem Zeitraum rapide zurück und wurde hauptsächlich aus Gründen der Abwärtskompatibilität angeboten , auf denen ältere Programme ausgeführt wurden .

Geschichte

Vor der Einführung von Computern war der Stand der Technik in der wissenschaftlichen und technischen Präzisionsberechnung der zehnstellige, elektrisch betriebene mechanische Taschenrechner , wie er von Friden , Marchant und Monroe hergestellt wurde . Diese Taschenrechner hatten eine Spalte mit Tasten für jede Ziffer, und die Bediener wurden darin geschult, bei der Eingabe von Zahlen alle Finger zu verwenden. Während einige spezialisierte Taschenrechner mehr Spalten hatten, war zehn eine praktische Grenze. Computer als neuer Konkurrent mussten diese Genauigkeit erreichen. In dieser Zeit verkaufte Dezimalcomputer wie der IBM 650 und der IBM 7070 hatten eine Wortlänge von zehn Ziffern, ebenso wie ENIAC , einer der frühesten Computer.

Frühe binäre Computer auf dem gleichen Markt richteten daher oft eine 36- verwendet Bit Wortlänge . Dies war lang genug, um positive und negative ganze Zahlen mit einer Genauigkeit von zehn Dezimalstellen darzustellen (35 Bit wären das Minimum gewesen). Es ermöglichte auch die Speicherung von sechs alphanumerischen Zeichen, die in einem Sechs-Bit-Zeichencode codiert sind . Zu den Computern mit 36-Bit-Wörtern gehörten das MIT Lincoln Laboratory TX-2 , das IBM 701/704/709/7090/7094 , die Serien UNIVAC 1103 / 1103A / 1105 und 1100/2200 , das General Electric GE-600 / Honeywell 6000 , die Digital Equipment Corporation PDP-6 / PDP-10 (wie im DECsystem-10 / DECSYSTEM-20 verwendet ) und die Symbolics 3600-Serie .

Kleinere Maschinen wie PDP-1 / PDP-9 / PDP-15 verwendeten 18-Bit- Wörter, sodass ein Doppelwort 36 Bit betrug.

Diese Computer hatten Adressen mit einer Länge von 12 bis 18 Bit. Die Adressen bezogen sich auf 36-Bit-Wörter, daher beschränkten sich die Computer auf die Adressierung zwischen 4.096 und 262.144 Wörtern (24.576 bis 1.572.864 Sechs-Bit-Zeichen). Die älteren 36-Bit-Computer waren ebenfalls auf eine ähnliche Menge an physischem Speicher beschränkt. Überlebende Architekturen haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt, um größere virtuelle Adressräume mithilfe von Speichersegmentierung oder anderen Mechanismen zu unterstützen.

Die gängigen Zeichenpakete enthalten:

• sechs 6-Bit-IBM BCD- oder Fieldata- Zeichen (in der frühen Verwendung allgegenwärtig)
• Sechs 6-Bit-ASCII-Zeichen, die die nicht akzentuierten Großbuchstaben, Ziffern, Leerzeichen und die meisten ASCII-Interpunktionszeichen unterstützen. Es wurde auf dem PDP-6 und PDP-10 unter dem Namen Sixbit verwendet .
• sechs DEC Radix-50- Zeichen in 32 Bit plus vier Ersatzbits
• fünf 7-Bit-Zeichen und 1 nicht verwendetes Bit (die übliche PDP-6/10-Konvention, genannt Fünf-Sieben-ASCII )
• vier 8-Bit-Zeichen (7-Bit- ASCII plus 1 Ersatzbit oder 8-Bit- EBCDIC ) plus vier Ersatzbits
• vier 9-Bit-Zeichen (die Multics- Konvention).

Zeichen wurden aus Wörtern entweder unter Verwendung von Maschinencode- Verschiebungs- und Maskenoperationen oder mit spezieller Hardware extrahiert, die 6-Bit-, 9-Bit- oder Zeichen variabler Länge unterstützt. Der Univac 1100/2200 verwendete den Teilwortbezeichner der Anweisung, das Feld "J", um auf Zeichen zuzugreifen. Der GE-600 verwendete spezielle indirekte Wörter, um auf 6- und 9-Bit-Zeichen zuzugreifen. Der PDP-6/10 verfügte über spezielle Anweisungen für den Zugriff auf Bytefelder beliebiger Länge .

Die Standard- C-Programmiersprache erfordert, dass die Größe des Datentyps mindestens 8 Bit beträgt und dass alle Datentypen außer Bitfeldern eine Größe haben, die ein Vielfaches der Zeichengröße beträgt, sodass Standard-C-Implementierungen auf 36-Bit-Maschinen normalerweise der Fall sind Verwenden Sie 9-Bit- s, obwohl 12-Bit, 18-Bit oder 36-Bit auch die Anforderungen des Standards erfüllen würden. charchar

Zu der Zeit, als IBM System / 360 mit 32-Bit- Vollwörtern einführte , hatten sich die wissenschaftlichen Berechnungen weitgehend auf Gleitkomma verlagert , wo Formate mit doppelter Genauigkeit eine Genauigkeit von mehr als 10 Ziffern boten. Die 360er enthielten auch Anweisungen für Dezimalarithmetik variabler Länge für kommerzielle Anwendungen, so dass die Praxis der Verwendung von Wortlängen mit einer Zweierpotenz schnell zur Gewohnheit wurde, obwohl ab 2019 noch mindestens eine Reihe von 36-Bit-Computersystemen verkauft wird. die Unisys ClearPath Dorado-Serie, die die Fortsetzung der UNIVAC 1100/2200-Serie von Mainframe-Computern darstellt .

CompuServe wurde Ende der 1960er Jahre mit 36-Bit- PDP-10- Computern gestartet . Es verwendete weiterhin PDP-10- und DECSYSTEM-10-kompatible Hardware und stellte den Dienst Ende der 2000er Jahre ein.

Andere Anwendungen in der Elektronik

Die LatticeECP3- FPGAs von Lattice Semiconductor enthalten Multiplikator- Slices, die so konfiguriert werden können, dass sie die Multiplikation von zwei 36-Bit-Zahlen unterstützen. Der DSP-Block in Altera Stratix-FPGAs kann 36-Bit-Additionen und -Multiplikationen durchführen.

Siehe auch

• Erweiterung der physischen Adresse (PAE)
• PSE-36 (36-Bit-Seitengrößenerweiterung)
• UTF-9 und UTF-18

Verweise