PDP-11/40处理器与UNIX操作系统内核解析

"硬件平台-pna-x矢量网络分析仪精确测量噪声系数" 本文主要讨论了早期的UNIX操作系统在PDP 11/40和PDP 11/70处理器上的运行，以及这些硬件平台的基本特性。PDP 11系列是由数字设备公司（DEC）推出的16位处理器，虽然在当今看来其性能已经过时，但在当时是先进技术的代表，其设计理念对现代处理器仍有影响。 PDP 11/40拥有1.28MHz的主频和64KB的最大直接寻址空间，其物理地址空间可扩展至18或22位。相比之下，现代32位Intel处理器的主频远超1GHz，寻址空间高达4GB。尽管PDP 11/40性能有限，但其支持中断、双操作模式（内核模式和用户模式）、虚拟内存、多I/O设备、DMA传输和堆栈等功能，展示了先进的设计理念。 PDP 11/70作为11/40的升级版，主要改进在于地址位扩展、浮点处理和CPU性能提升，保持了良好的后向兼容性。整个PDP 11家族都保持着这一优良传统。 在I/O设备方面，PDP 11/40采用UNIBUS作为总线，具有40Mbit/s的数据传输速率，远低于现代计算机的前端总线速度。总线由56根线组成，设备间通信通过主从模式进行。例如，CPU作为主设备，向主存发出读取指令的请求，主存作为从设备响应，数据通过总线在两者间传输。在一对主从设备传输期间，总线被锁定直到传输完成。 数据排列方式为小数端（little endian），低字节存储在低地址，高字节在高地址。PDP 11/40的芯片处理数据采用8进制，包括指令设计，这也是为什么在源代码中大量使用8进制的原因。 此外，文档提到了一本关于操作系统的书籍，该书以UNIX第6版的内核代码（约10000行）为教学材料，深入浅出地讲解了操作系统内核的实现，涉及内存管理、进程调度、中断处理、设备管理和文件系统等核心概念。书中选择UNIX作为讲解对象，是因为其设计理念精妙，内核小巧高效，具有广泛的影响力和行业标准。 这本书适合有丰富开发经验的高级软件工程师，尤其是对操作系统研究感兴趣的工程师，也可作为高等教育的参考教材。初级开发者通过深入研究，也能提升编程技能。然而，未经许可，不得复制或抄袭书中的任何内容。