Kronos (ordenador)

Kronos es una serie de sistemas de placas de circuito impreso equipados con procesadores de 32 bits , ^{[ 1 ]} y las estaciones de trabajo basadas en ellos, ^{[ 1 ]} de una arquitectura de hardware propietaria desarrollada a mediados de la década de 1980 en Akademgorodok , una ciudad de investigación en Siberia , por la Academia de Ciencias de la Unión Soviética , rama siberiana, Centro de Computación de Novosibirsk , proyecto Sistemas Modulares Asíncronos Desarrollables (MARS), Grupo de Investigación Kronos (KRG). ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

En 1984, el Grupo de Investigación Kronos (KRG) fue fundado por cuatro estudiantes de la Universidad Estatal de Novosibirsk : dos del departamento de matemáticas (Dmitry "Leo" Kuznetsov y Alex Nedoria) y dos del departamento de física (Eugene Tarasov y Vladimir Vasekin). En aquel entonces, el objetivo principal era construir computadoras personales para los miembros del KRG.

En 1985, el grupo se unió al proyecto ruso de computadoras de quinta generación START, en el que Kronos se convirtió en una plataforma para el desarrollo de sistemas modulares asíncronos reconfigurables multiprocesador (MARS), ^{[ 4 ]} y desempeñó un papel principal en el desarrollo de la primera estación de trabajo rusa completa de 32 bits y su software.

Durante 7 años (1984–1991), el grupo diseñó e implementó:

• Kronos 2.1 y 2.2: placas procesadoras de 32 bits para DEC LSI-11
• Kronos 2.5: placa procesadora de 32 bits para ordenadores Labtam.
• Kronos 2.6 – Estación de trabajo de 32 bits

El proyecto START finalizó en 1988. Durante los años posteriores a START (1988-1991), varias organizaciones industriales rusas mostraron interés en continuar el desarrollo de Kronos, y algunas participaron en la construcción de prototipos de Kronos y MARS, incluyendo el diseño de un Kronos en un chip. Sin embargo, la fluctuación en los niveles de financiación y la caótica situación económica durante la perestroika impidieron que esos planes se concretaran.

La arquitectura del conjunto de instrucciones de Kronos se basó en la estación de trabajo Lilith Modula-2 de Niklaus Wirth , desarrollada en el Instituto Federal Suizo de Tecnología ( ETH Zúrich ) de Zúrich, Suiza, que a su vez se inspiró en la Xerox Alto desarrollada en Xerox PARC . ^{[ 1 ]}

El procesador Kronos, basado en Modula-2, se adaptaba bastante bien a los principios básicos de MARS, ya que Modula-2 es fundamentalmente modular, lo que permite dividir los programas en unidades con interfaces relativamente bien definidas. Estas interfaces admitían la compilación independiente de módulos y la separación de las especificaciones de los módulos de su implementación. La principal diferencia entre Lilith y Kronos radicaba en que el procesador de Lilith era de 16 bits , mientras que el de Kronos era de 32 bits e incorporaba varias extensiones al conjunto de instrucciones para dar cabida a la comunicación entre procesadores necesaria en MARS.

Kronos satisfacía muchos aspectos del diseño de la arquitectura RISC ( computadora con conjunto de instrucciones reducido ), aunque no era RISC pura: la pila de evaluación se utilizaba para evaluar expresiones y almacenar parámetros para las llamadas a procedimientos. Dado que la mayoría de las instrucciones ejecutadas se codificaban en un solo byte, el código objeto de Kronos era muy compacto. Si bien Kronos era un procesador propietario, resultaba idóneo para aplicaciones que requerían una alta programabilidad más que compatibilidad de software. Por ejemplo, los sistemas de control embebidos exigen un diseño rápido y fiable de nuevas aplicaciones originales para controlar objetos y procesos únicos. Modula-2 era entonces un lenguaje perfecto para este propósito, y Kronos era un procesador ideal para ejecutar eficazmente el software Modula-2.

Una versión avanzada de Kronos se basaba en un procesador de pila de 32 bits КА1845ВМ1, una unidad de procesamiento de datos КА1845ВС1 y una unidad de control de memoria УУП. Los tres componentes fueron diseñados y fabricados por КНИИМП, el Instituto de Investigación de Microdispositivos de Kiev.

• El KA1845BM1 contaba con 246 comandos, lo que permitía la compatibilidad con el lenguaje Modula-2. Además, ofrecía soporte por hardware para interrupciones y sincronización de procesos. La CPU se fabricó con tecnología CMOS de 2,5 µm, con dos capas de metalización y se encapsuló en una carcasa plana de metal-polímero de 84 pines. Contiene 199 000 elementos y tiene un área de 8,55 x 8,1 mm². La frecuencia de reloj máxima es de 10 MHz.
• El KA1845BS1 contiene una ALU, una pila de 8x32, un desplazador de matriz, un bloque de registros de 16x32 y multiplexores de indicadores de estado. La cantidad de memoria direccionable es de 4 GB. El área del chip es de 5,8 x 5,25 mm², con 16.000 elementos.
• La unidad de procesamiento de memoria (UP) ofrece funcionamiento con memoria virtual de hasta 4 GB. Incluye una caché de datos (128x32), un búfer de redirección (128x40), un controlador de RAM dinámica y un circuito de detección y corrección de errores. El tiempo de acceso a la memoria no supera los 100 ns. El chip UP contiene 102.000 elementos y tiene un área de 9,1 x 7,3 mm².

El software Kronos incluía:

• Versiones del sistema operativo propietario Excelsior
• Compiladores para Modula-2, C y Fortran
• Sistemas CAD
• Otras aplicaciones

• Sitio web oficial , historia en ruso
• El Grupo de Investigación Kronos lo recuperó de Internet Archive.
• Breve historia de Modula y Lilith
• Adquisición de una estación de trabajo Kronos y otros equipos por parte del Museo Nacional de Ciencia e Industria de Londres.
• Código fuente histórico de la estación de trabajo Kronos 198x de la URSS de 32 bits
• El emulador para la estación de trabajo Kronos (a través de Internet Archive) funciona en Windows NT; se ha probado con éxito en dicho sistema. Son posibles dos inicios de sesión: syso guest, ambos sin contraseña. Véase también: Más documentación de Kronos en ruso.