La familia de computadoras VAX-11 (o simplemente VAX ) diseñada dentro de Digital Equipment Corporation (DEC) por Gordon Bell , Bill Demmer, Richie Lary, Steve Rothman y Bill Strecker desde 1975 tuvo mucho éxito. Esta gama se posicionó como sucesora del PDP-11 , cuyos primeros modelos mantienen un modo compatible. Además, el nombre VAX significa Virtual Address eXtension (Extensión de direccionamiento virtual), refiriéndose al pequeño espacio de direcciones de memoria disponible en el PDP-11 ( base de 64 kb ). Los VAX, el arquetipo de las máquinas CISC , son probablemente las computadoras más estudiadas en la literatura informática . Esta gama ya no se fabrica hoy.
El VAX toma la arquitectura del PDP-11 pero lo hace ortogonal simplificando el número de formatos de instrucción para reducirlo de 7 a 2, pero no el número de instrucciones que excede 300. Los VAX son de 32 bits y arquitectura little-endian .
El primer modelo es el VAX-11/780 , cuyo estudio se inició en 1975 y que se comercializará a partir de 1977 . Es una arquitectura microprogramada con una canalización de tres niveles ( buscar, decodificar, ejecutar ).
Los diferentes modelos se denominan comúnmente 11/730, 11/750, 11/780, etc. Luego vendrán nuevas gamas (6000, 7000, 8000, 9000, 10000). Algunos modelos pueden ser multiprocesador y / o tener un procesador vectorial . Tecnologías utilizadas: TTL (MSI), luego ECL y MOS .
El modelo 11/780 ofrece un buen ejemplo de la arquitectura de esta familia. Está compuesto de :
La gama VAX será finalmente reemplazada por computadoras basadas en el microprocesador RISC “ Alpha ” de 64 bits .
El primer bus de backplane utilizado se llama SBI para Synchronous Backplane Interconnect . Permite que el procesador se conecte a la memoria a través de un controlador. Varios adaptadores de bus de E / S permiten la conexión de diferentes tipos de periféricos. Los dos autobuses principales utilizados en el modelo 11/780 son UNIBUS y MASSBUS . La presencia de un adaptador UNIBUS no es una sorpresa para una máquina que quería ser compatible con el PDP-11 .
Los modelos más recientes definirán nuevos buses, especialmente destinados a incrementar el flujo entre el procesador y la memoria principal, por ejemplo:
Los VAX tienen 16 registros de 32 bits , denominados R0 a R15, algunos de los cuales tienen funciones especiales:
El estado del procesador se almacena en un registro llamado PSL para Processor Status Longword .
La cantidad de tipos de datos es impresionante: va desde la estructura más simple (un byte ) hasta la más compleja (listas enlazadas). Sin embargo, dado que el conjunto de instrucciones es ortogonal (al menos para los tipos enteros y flotantes), esto no es un problema.
Las instrucciones están codificadas de forma sencilla:
| Código de operación |
| Especificación de operando 1 |
| Especificación de operando 2 |
| Especificación de operando 3 |
| ... |
| Especificación de operando n |
Por ejemplo, si el operando es un registro, la especificación se describirá así:
7 0 +---+---+---+---+---+---+---+---+ | mode | registre | +---+---+---+---+---+---+---+---+la parte izquierda del byte especifica el modo de direccionamiento (ver más abajo) mientras que la parte derecha indica el número de registro.
Se describen en la siguiente tabla:
| Moda | Símbolo | ||
|---|---|---|---|
| Inmediato | #constante | ||
| Registrarse | Rn | ||
| Registro indirecto | (Rn) | Indexado [Rx] | |
| Auto-decremento | - (Rn) | ||
| Autoincremento | (Rn) + | ||
| Autoincremento indirecto | @ (Rn) + | ||
| Absoluto | @#habla a | ||
| Cambiando | D (Rn) | ||
| Desplazamiento indirecto | @D (Rn) | ||
Rx no se puede registrar 14.
A continuación se muestra el listado de las principales máquinas basadas en los buses UNIBUS, MASSBUS, VAXBI y XMI, omitiendo las máquinas basadas en el bus QBUS (gama MicroVAX y VAXstation):
| modelo | año | tecno | t ciclo | μcode | oculto | autobús | perf | pdp |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 7/1180 | 1978 | TTL | 200 ns | 6k × 99 | 8k | B + U / M | 100% | o |
| 11/750 | 1980 | TTL | 320 ns | 6k × 80 | 4k | B + U / M | 60% | o |
| 11/730 | mil novecientos ochenta y dos | TTL | 290 ns | 16k × 24 | no | B + U | 25% | o |
| 11/782 | mil novecientos ochenta y dos | Procesador dual 11/780, memoria compartida | ||||||
| 7/1185 | 1984 | TTL | 133 ns | ? | 32k | B + U / M | 150% | o |
| 8600 | 1984 | ECL | 80 ns | 8k × 39 | 16k | B + U / M | × 4 | o |
| 8650 | 1985 | NMOS | 55 ns | ? | ? | V | × 6 | no |
| 8200 | 1986 | NMOS | 200 ns | 16 × 39 | 8k | V | 100% | no |
| 8300 | 1986 | 8200 doble procesador | ||||||
| 8700 | 1986 | ECL | 45 ns | 16 k × 144 | ? | V | × 6 | no |
| 8800 | 1986 | 8700 doble procesador | ||||||
| 8500 | 1986 | ? | ? | ? | ? | ? | × 3 | no |
| 8250 | 1987 | ? | 160 ns | ? | ? | V | 120% | no |
| 6200 | 1988 | CMOS | 80 ns | ? | 256k | X / V | × 2,8 | no |
| 6300 | 1988 | CMOS | 60 ns | ? | ? | X / V | × 4 | no |
| 6400/400 | 1989 | CMOS | 28 ns (+ v) | 1,7k × 45 | 2k + 128k | ? | × 7 | no |
| 9000 | 1989 | ECL | 16 ns (+ v) | ? | 128k | X | × 30-40 | no |
| 4000/300 | 1990 | CMOS | ? | ? | 2k + 128k | ? | × 8 | no |
Subtítulo:
El sistema desarrollado en diciembre se llama VAX-11 / VMS Virtual Memory System (System Virtual Memory ). Todavía es relevante hoy bajo el nombre de OpenVMS . UNIX fue llevado a esta arquitectura muy temprano, primero por una versión experimental de la versión 7 de UNIX , 32 / V , luego por BSD y su encarnación por DEC llamado ULTRIX .
Durante mucho tiempo, el VAX-11/780 se consideró la máquina de referencia para definir MIPS . Un poco más tarde nos dimos cuenta de que este modelo no ejecutaba 1 millón de instrucciones por segundo, sino 500 000. Por lo tanto, simplemente cambiamos el nombre de la unidad a VUP ( VAX Unit of Performance ) que es igual a 1 para el modelo 11/780.