VAX

VAX는 디지털 이큅먼트 코퍼레이션(DEC)이 1970년대 중반에 개발한 명령어 집합 아키텍처(ISA)이다.

VAX-11/780.

명칭

"VAX"는 가상 주소 확장(virtual address extension)의 준말인데, 그 이유는 VAX가 오래된 16비트 PDP-11의 32비트 확장으로 간주되었고 (프라임 컴퓨터 이후) 가상 메모리를 처음 채택하여 더 넓은 주소 공간을 관리하였기 때문이다. 초기 버전의 VAX 프로세서는 호환성 모드를 구현하여 PDP-11 명령의 다수를 에뮬레이트하였기에 실제로 이러한 호환성을 강조하여 VAX-11로 불렸다.

운영 체제

네이티브 VAX 운영 체제는 디지털의 VAX/VMS였다. (1991년~1992년 초반에 OpenVMS로 이름이 바뀜. 당시 알파에 포팅되어 POSIX 표준에 맞게 수정되어 X/Open 컨소시엄의 XPG4와 호환된다고 하여 그렇게 정해짐.)^[1]

역사

1977년 10월 25일에 디지털 이큅먼트 코퍼레이션(DEC)가 선보인 VAX-11/780이 이 아키텍처를 구현한 영향력 있는 컴퓨터들 가운데 최초의 것이다.^[2] 카네기 멜런 대학교의 C. 고든 벨의 박사 과정의 학생인 빌 스트레커(Bill Strecker)가 이 아키텍처를 맡았다.^[3] 가격, 성능 수준, 용량이 각기 다른 수많은 모델들이 차후에 만들어졌다. VAX 슈퍼미니컴퓨터는 1980년대 초에 매우 인기를 끌었다.

프로세서 구조

MicroVAX 3600 (왼쪽). 이와 함께 있는 프린터 (오른쪽)

가상 메모리 맵

DEC VAX 레지스터

31 . . . 23 . . . 15 14 13 12 11 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 (bit position) General registers R0 Register 0 R1 Register 1 R2 Register 2 R3 Register 3 R4 Register 4 R5 Register 5 R6 Register 6 R7 Register 7 R8 Register 8 R9 Register 9 R10 Register 10 R11 Register 11 R12 / AP Register 12 / Argument Pointer R13 / FP Register 13 / Frame Pointer R14 / SP Register 14 / Stack Pointer R15 / PC Register 15 / Program Counter Status flags N Z V C Condition Code Register

VAX 가상 메모리는 4개의 부분으로 나뉘는데, 크기는 각각 1 기가바이트(어드레싱 문맥에 따라 2³⁰ 바이트)이다:

구분	주소 범위
P0	0x00000000 - 0x3fffffff
P1	0x40000000 - 0x7fffffff
S0	0x80000000 - 0xbfffffff
S1	0xc0000000 - 0xffffffff

VMS의 경우, 사용자 프로세스 공간을 위해 P0을, 프로세스 스택을 위해 P1을, 운영 체제를 위해 S0을 사용하였으며 S1은 예비로 남겨두었다.

권한 모드

VAX는 4개의 하드웨어 구현 권한 모드가 있다.

번호	모드	VMS 사용	참고
0	커널	OS 커널	최고 수준의 권한 단계
1	실행	파일 시스템
2	수퍼바이저	셸 (DCL)
3	사용자	일반 프로그램	최저 수준의 권한 단계

프로세서 상태 레지스터

CM	TP	MBZ	FD	IS	cmod	pmod	MBZ	IPL	MBZ	DV	FU	IV	T	N	Z	V	C
31	30	29	27	26	25	23	21	20	15	7	6	5	4	3	2	1	0

비트	의미
31	PDP-11 호환 모드
30	트레이스 보류
29:28	MBZ (0이어야 함)
27	첫 부분 완료 (인터럽트 명령)
26	인터럽트 스택
25:24	현재의 권한 모드
23:22	이전 권한 모드
21	MBZ (0이어야 함)
20:16	IPL (인터럽트 우선 순위 수준)
15:8	MBZ (0이어야 함)
7	10진 오버플로 트랩 활성화
6	부동소수점 언더플로 트랩 활성화
5	정수 오버플로 트랩 활성화
4	트레이스
3	부정
2	영(0)
1	오버플로
0	캐리