Atlas je počítač vytvořený ve Spojeném království společně univerzitou v Manchesteru, Victoria a Ferranti a Plessey , pověřený britskou vládou pro vojenské použití [1] . Atlas byl jedním z prvních superpočítačů a v době svého vzniku jedním z nejproduktivnějších počítačů na světě [2] . Tvrdilo se, že pokaždé, když se Atlas zastavil kvůli údržbě, Spojené království ztratilo polovinu své výpočetní síly [3] . Atlas patří do druhé generace počítačů a je postaven na bipolárních germaniových tranzistorech . První kopie Atlasu byla sestavena a oficiálně uvedena do provozu na univerzitě v Manchesteru v roce 1962. Byly sestaveny dva další stroje: jeden pro BP a University of London a jeden pro počítačovou laboratoř Atlas (sloučená s laboratoří Rutherford-Appleton v roce 1975 ) ve vesnici Chilton poblíž Oxfordu .
Pro univerzitu v Cambridge vytvořil Ferranti modifikaci počítače s názvem Titan, později známý jako Atlas 2. Titan používal jinou organizaci paměti a provozoval operační systém pro sdílení času vyvinutý v Cambridge University Computer Laboratory. Byly sestaveny dva modifikační počítače Atlas 2: jeden pro CAD centrum v Cambridge (později přejmenované na CADCentre, poté AVEVA ) a jeden pro Atomic Weapons Establishment ve vesnici Aldermaston .
Atlas instalovaný na univerzitě v Manchesteru byl vyřazen v roce 1971 [4] , ale do roku 1974 byly používány jiné stroje [5] . Části počítače Atlas instalovaného v Chiltonu byly darovány muzeu National Museums of Scotland (NMS) v Edinburghu. Atlas 2, vlastněný CADCentrem, byl sešrotován na konci roku 1976.
V roce 1956 americká vláda podepsala smlouvy s americkými společnostmi IBM a Sperry Rand na vývoj superpočítačů pro automatizaci výpočtu parametrů atomových zbraní a dešifrování zachycených zpráv od potenciálního nepřítele. Britská vláda se rozhodla držet krok se svými zámořskými partnery a uzavřela podobnou smlouvu s Manchesterskou univerzitou na vývoj počítačů MUSE a poté s Atlasem, ke kterému se později jako subdodavatel připojil Ferranti. Projekt byl realizován v rámci britského jaderného programu – Ferranti byla hlavním státním dodavatelem v otázce softwaru a hardwaru pro tento program [1] .
Vývoj prototypu počítače s názvem MUSE (z anglického microsecond engine – „mikrosekundový stroj“) začal na univerzitě v Manchesteru v roce 1956. Cílem bylo vytvořit počítač schopný provést instrukci v čase blízkém jedné mikrosekundě , dosahující rychlosti jednoho milionu instrukcí za sekundu [6] . Mu (nebo µ ) je mezinárodní označení pro předponu „mikro“, což znamená, že řádová velikost je 10 −6 (jedna miliontina).
Ke konci roku 1958 uzavřely University of Manchester a Ferranti partnerství za účelem vytvoření společného podniku pod vedením Thomase Kilburna . Krátce nato byl počítač přejmenován na Atlas. První počítač Atlas byl oficiálně uveden do provozu 7. prosince 1962. Tehdy byl jeho výpočetní výkon považován za rovný čtyřem počítačům IBM 7094 [2] a téměř stejný jako u počítače IBM 7030 Stretch , který byl v té době nejrychlejším superpočítačem na světě.
Mnoho řešení bylo v tomto počítači implementováno poprvé. Klíčové byly následující (velikosti úložiště jsou uvedeny pro počítač Manchesterské univerzity, v jiných modifikacích byly větší) [7] :
Počítač Atlas nepoužíval centrální synchronizační mechanismus (generátor hodin) - jednalo se o asynchronní procesor, u kterého je postup dat po pipeline určen připraveností dalšího stupně, nikoli externím hodinovým signálem. V důsledku toho bylo přesné měření výkonu obtížné. Přibližné časy obratu:
Rysem počítače Atlas byly „kódy navíc“ – způsob, jak programově implementovat složité instrukce, které nejsou podporovány hardwarem.
Horních 10 bitů 48bitové instrukce Atlas označovalo operační kód. Pokud je nejvýznamnější bit nula, pak je tato instrukce normální a je prováděna hardwarem. Pokud je nastaven nejvýznamnější bit, pak je instrukce extrakódem a je implementována prostřednictvím volání speciálního podprogramu v pevné úložišti ( ROM ), jehož adresa je určena zbývajícími 9 bity. Bylo implementováno asi 250 z 512 možných extrakódů.
Režim provádění extrakódu používal svůj vlastní čítač instrukcí a speciální registr pro zjednodušení přístupu k operandům instrukcí.
Extrakódy byly to, čemu se dnes říká softwarové přerušení nebo past. Většina z nich byla použita k provádění matematických funkcí, které by bylo příliš obtížné implementovat přímo v hardwaru , jako je sinus , logaritmus , druhá odmocnina . Přibližně polovina extrakódů označených jako funkce dohledu byla pro volání procedur operačního systému . Typickými příklady jsou funkce "Vytisknout zadaný znak do zadaného proudu" nebo "Přečíst blok 512 strojových slov z páskové jednotky N". Extrakódy byly jediným prostředkem, kterým mohl uživatelský program komunikovat s nadřízeným. Jiné anglické počítače této éry, jako Ferranti Orion, měly podobné mechanismy pro volání služeb operačního systému.
Atlas poprvé představil mnoho softwarových konceptů, které se dodnes používají, včetně supervizora Atlasu, který je mnohými považován za první rozpoznatelný moderní operační systém [9] .
Jedním z prvních programovacích jazyků na vysoké úrovni byl Atlas Autocode, což byla varianta jazyka Algol . Pro Atlas byly vytvořeny také kompilátory Algol, Fortran a Cobol . Když byly vytvořeny, byl použit nástroj jako Compiler of Compilers , vytvořený Tonym Brookerem. Vzhledem k tomu, že Atlas byl univerzitní počítač, bylo používáno mnoha studenty, kteří získali přístup k prostředí pro vývoj nativního kódu na stroji chráněném pamětí .