PDP-11

Der PDP-11 ist eine Reihe von 16-Bit -Minicomputern, die ursprünglich von der Digital Equipment Corporation (DEC) von 1970 bis Ende der 1990er-Jahre vertrieben wurden und zur Produktfamilie der Programmed Data Processors (PDP) gehören. Insgesamt wurden rund 600.000 PDP-11-Geräte aller Modelle verkauft, was ihn zu einer der erfolgreichsten Produktlinien von DEC macht. Der PDP-11 gilt unter Experten als der populärste Minicomputer überhaupt. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Die PDP-11 enthielt zahlreiche innovative Befehlssatzmerkmale und zusätzliche Allzweckregister , die die Programmierung im Vergleich zu früheren Modellen der PDP-Serie vereinfachten. Darüber hinaus ermöglichte das innovative Unibus -System die unkomplizierte Anbindung externer Geräte über direkten Speicherzugriff und öffnete das System so für eine Vielzahl von Peripheriegeräten . Die PDP-11 löste die PDP-8 in vielen Echtzeitanwendungen ab , obwohl beide Produktlinien über zehn Jahre parallel existierten. Die einfache Programmierbarkeit der PDP-11 trug zu ihrer Beliebtheit in der allgemeinen Datenverarbeitung bei.

Das Design des PDP-11 inspirierte die Entwicklung von Mikroprozessoren der späten 1970er Jahre , darunter Intel x86 ^{[ 1 ]} und Motorola 68000. Die Designmerkmale der PDP-11-Betriebssysteme und anderer Betriebssysteme von Digital Equipment beeinflussten die Entwicklung von Betriebssystemen wie CP/M und damit auch MS-DOS . Die erste offiziell benannte Version von Unix lief 1970 auf dem PDP-11/20. Es wird allgemein angenommen, dass die Programmiersprache C mehrere Low-Level-Programmierfunktionen des PDP-11 nutzte ^{[ 3 ]} , obwohl dies ursprünglich nicht beabsichtigt war. ^{[ 4 ]}

Der Versuch, die PDP-11 von 16- auf 32-Bit-Adressierung zu erweitern, führte zum VAX-11- Design, das einen Teil seines Namens von der PDP-11 übernahm.

1963 brachte DEC mit dem PDP-5 den ersten kommerziellen Minicomputer auf den Markt . Dieser 12-Bit-Computer basierte auf dem LINC- Rechner von 1962 und war für den Einsatz in Laborumgebungen konzipiert. DEC vereinfachte das LINC-System und den Befehlssatz leicht, um den PDP-5 für kleinere Umgebungen zu entwickeln, die nicht die Leistung des größeren 18-Bit-Modells PDP-4 benötigten . Der PDP-5 war ein Erfolg und verkaufte sich rund 1.000 Mal. Daraufhin folgte der PDP-8 , ein nochmals kostengünstigeres 12-Bit-Modell, von dem etwa 50.000 Einheiten abgesetzt wurden.

In dieser Zeit vollzog der Computermarkt einen Wandel von 6-Bit -Wortlängen hin zu 8-Bit-Wortlängen, bedingt durch die Einführung des 7-Bit -ASCII- Standards. 1967/68 entwickelten DEC-Ingenieure den 16-Bit-Rechner PDP-X ^{[ 5 ]} , doch das Management stellte das Projekt schließlich ein, da es keinen wesentlichen Vorteil gegenüber den bestehenden 12- und 18-Bit-Plattformen zu bieten schien.

Dies veranlasste mehrere Ingenieure des PDP-X-Programms, DEC zu verlassen und Data General zu gründen . Im darauffolgenden Jahr stellten sie den 16-Bit -Computer Data General Nova vor . ^{[ 6 ]} Der Nova verkaufte sich zehntausendfach und legte den Grundstein für einen der wichtigsten Konkurrenten von DEC in den 1970er- und 1980er-Jahren.

Ken Olsen , Präsident und Gründer von DEC, interessierte sich mehr für einen kleinen 8-Bit-Rechner als für das größere 16-Bit-System. Daraus entstand das Projekt „Tischrechner“. Kurze Zeit später veröffentlichte Datamation eine Meldung über einen bei DEC entwickelten Tischrechner , was bei Wang Laboratories , die stark in diesem Markt investiert waren, Besorgnis auslöste. Schon bald wurde deutlich, dass der gesamte Markt auf 16 Bit umstellte, und auch der Tischrechner wurde auf 16 Bit ausgelegt. ^{[ 7 ]}

Das Team entschied, dass der beste Ansatz für eine neue Architektur darin bestünde, die für die Ausführung der Befehle benötigte Speicherbandbreite zu minimieren. Larry McGowan programmierte eine Reihe von Assemblerprogrammen unter Verwendung der Befehlssätze verschiedener bestehender Plattformen und untersuchte, wie viel Speicher für deren Ausführung ausgetauscht werden musste. Harold McFarland stieß zum Team hinzu und hatte bereits einen sehr komplexen Befehlssatz entwickelt, den das Team jedoch ablehnte. Ein zweiter, einfacherer Befehlssatz sollte schließlich die Grundlage für die PDP-11 bilden. ^{[ 7 ]}

Als die neue Architektur erstmals vorgestellt wurde, waren die Manager bestürzt. Es fehlten die Möglichkeit, Daten in Form einzelner Befehlswörter direkt zu verarbeiten, sowie kurze Adressen – beides galt als unerlässlich für eine verbesserte Speicherleistung. McGowan und McFarland konnten sie schließlich davon überzeugen, dass das System wie erwartet funktionieren würde, und plötzlich nahm das Projekt „Tischrechner“ Fahrt auf. ^{[ 7 ]} Ein Großteil des Systems wurde mit einer PDP-10 entwickelt , wobei die SIM-11 die spätere PDP-11/20 simulierte und Bob Bowers einen Assembler dafür schrieb. ^{[ 7 ]}

In einer späten Phase wollte das Marketingteam das System mit 2 KB Speicher als Mindestkonfiguration ausliefern ^{. Als McGowan einwandte ,} dass dies bedeuten würde, dass ein Assembler auf dem System nicht ausgeführt werden könnte, wurde die Mindestgröße auf 4 KB erhöht. Das Marketingteam wollte außerdem, wie im PDP-8-Assembler üblich, den Schrägstrich für Kommentare im Assembler-Code verwenden. McGowan erklärte, dass er dann ein Semikolon zur Kennzeichnung der Division verwenden müsste, und der Vorschlag wurde verworfen. ^{[ 7 ]}

Die PDP-11-Familie wurde im Januar 1970 angekündigt und die Auslieferung begann Anfang desselben Jahres. DEC verkaufte in den 1970er Jahren über 170.000 PDP-11-Computer. ^{[ 8 ]} Die Architektur trug von Anfang der 1970er bis Anfang der 1980er Jahre maßgeblich zu Umsatz, Umsatzwachstum und Gewinn von DEC bei. ^{[ 9 ]}

Ursprünglich in Transistor-Transistor-Logik im kleinen Maßstab gefertigt , wurde 1975 eine Version des Prozessors mit großflächiger Integration auf einer einzigen Platine entwickelt. Ein Zwei- oder Drei-Chip-Prozessor, der J-11 , wurde 1979 entwickelt.

Die letzten Modelle der PDP-11-Reihe waren die einplatinigen PDP-11/94 und PDP-11/93, die 1990 eingeführt wurden. ^{[ 10 ]}

Die PDP-11-Prozessorarchitektur verfügt über einen weitgehend orthogonalen Befehlssatz . Anstelle von Befehlen wie Laden und Speichern besitzt die PDP-11 beispielsweise einen Verschieben -Befehl, dessen Operand (Quelle und Ziel) entweder Speicher oder Register sein kann. Es gibt keine spezifischen Eingabe- oder Ausgabebefehle ; die PDP-11 verwendet speicheradressierte Ein-/Ausgabe , sodass immer derselbe Verschieben -Befehl zum Einsatz kommt. Die Orthogonalität ermöglicht sogar die direkte Datenübertragung von einem Eingabegerät zu einem Ausgabegerät. Auch komplexere Befehle wie Addieren können Speicher, Register, Eingabe oder Ausgabe als Quelle oder Ziel verwenden.

Die meisten Operanden können acht verschiedene Adressierungsmodi auf acht Register anwenden. Diese Modi ermöglichen Register-, Immediate-, Absolute-, Relative-, Deferred- (indirekte) und Indexadressierung und erlauben die automatische Inkrementierung und Dekrementierung eines Registers um eins (Byte-Befehle) oder zwei (Wort-Befehle). Die Verwendung relativer Adressierung ermöglicht es einem Maschinenprogramm, positionsunabhängig zu sein .

Frühe Modelle des PDP-11 hatten keinen dedizierten Bus für Ein-/Ausgabe , sondern nur einen Systembus namens Unibus , der alle Komponenten des Systems verband: die CPU, den Speicher und, über Adapter, die Ein- und Ausgabegeräte, die Speicheradressen zugeordnet waren.

Ein Ein-/Ausgabegerät legte die Speicheradressen fest, auf die es reagierte, und definierte seinen eigenen Interruptvektor und seine Interruptpriorität . Dieses flexible Framework der Prozessorarchitektur ermöglichte es, auf ungewöhnlich einfache Weise neue Busgeräte zu entwickeln, darunter auch solche zur Steuerung von Hardware, die bei der ursprünglichen Prozessorentwicklung nicht vorgesehen war. DEC veröffentlichte die grundlegenden Unibus-Spezifikationen offen, bot sogar Prototyping-Leiterplatten für die Busschnittstelle an und ermutigte Kunden zur Entwicklung eigener Unibus-kompatibler Hardware.

Durch den Unibus eignete sich der PDP-11 für kundenspezifische Peripheriegeräte. Einer der Vorgänger von Alcatel-Lucent , die Bell Telephone Manufacturing Company , entwickelte das BTMC DPS-1500 Paketvermittlungsnetzwerk ( X.25 ) und nutzte PDP-11-Prozessoren im regionalen und nationalen Netzwerkmanagementsystem, wobei der Unibus direkt mit der DPS-1500-Hardware verbunden war.

Leistungsstärkere Mitglieder der PDP-11-Familie wichen vom Single-Bus-Ansatz ab. Die PDP-11/45 verfügte über einen dedizierten Datenpfad innerhalb der CPU , der den Halbleiterspeicher mit dem Prozessor verband, während Kernspeicher und E/A-Geräte über den Unibus angebunden waren. ^{[ 11 ]} Bei der PDP-11/70 wurde dies durch die zusätzliche dedizierte Schnittstelle zwischen Festplatten/Bändern und Speicher über den Massbus weiterentwickelt . Obwohl die Ein-/Ausgabegeräte weiterhin Speicheradressen zugeordnet wurden, war für die Einrichtung der zusätzlichen Busschnittstellen eine gewisse zusätzliche Programmierung erforderlich.

Der PDP-11 unterstützt Hardware- Interrupts mit vier Prioritätsstufen. Interrupts werden von Software-Serviceroutinen verarbeitet, die festlegen können, ob sie selbst unterbrochen werden können (Interrupt- Verschachtelung ). Das auslösende Ereignis wird vom Gerät selbst signalisiert, indem es dem Prozessor die Adresse seines eigenen Interruptvektors mitteilt.

Interruptvektoren sind Blöcke aus zwei 16-Bit-Wörtern im niedrigen Kernel-Adressraum (der normalerweise dem niedrigen physischen Speicher entsprach) zwischen 0 und 776. Das erste Wort des Interruptvektors enthält die Adresse der Interrupt-Service-Routine und das zweite Wort den Wert, der beim Eintritt in die Service-Routine in das PSW (Prioritätsstufe) geladen werden soll.

Die PDP-11 wurde für eine einfache Fertigung durch angelernte Arbeitskräfte konzipiert. Die Abmessungen ihrer Bauteile waren relativ unkritisch. Sie verwendete eine drahtumwickelte Rückwandplatine .

Der im Februar 1975 eingeführte LSI-11 (PDP-11/03) ^{[ 10 ]} ist das erste PDP-11-Modell, das mit MOSFET- integrierten Schaltkreisen in Großintegrationstechnologie (LSI) gefertigt wurde . Die gesamte CPU ist auf vier LSI-Chips von Western Digital (dem MCP-1600 -Chipsatz) untergebracht; ein fünfter Chip kann zur Erweiterung des Befehlssatzes hinzugefügt werden. Er verwendet einen Bus, der eine Variante des Unibus darstellt und als LSI-Bus oder Q-Bus bezeichnet wird . Der Hauptunterschied zum Unibus besteht darin, dass Adressen und Daten auf einen gemeinsamen Satz von Leitungen gemultiplext werden, anstatt separate Leitungssätze zu verwenden. Auch die Adressierung von E/A-Geräten unterscheidet sich geringfügig. Der LSI-Bus ermöglichte schließlich eine 22-Bit-physikalische Adresse (während der Unibus nur eine 18-Bit-physikalische Adresse zulässt) und Blockmodus-Operationen für eine deutlich verbesserte Bandbreite (die der Unibus nicht unterstützt).

Der CPU- Mikrocode enthält einen Debugger : eine Firmware mit direkter serieller Schnittstelle ( RS-232 oder Stromschleife ) zu einem Terminal . Dadurch kann der Benutzer Debugging-Maßnahmen durchführen , indem er Befehle eingibt und Oktalzahlen liest , anstatt Schalter zu betätigen und LEDs zu lesen – die damals übliche Debugging-Methode. Der Benutzer kann so die Register, den Speicher und die Ein-/Ausgabegeräte des Computers untersuchen und modifizieren, um Fehler in der Software und den Peripheriegeräten zu diagnostizieren und gegebenenfalls zu beheben (sofern ein Fehler nicht den Mikrocode selbst deaktiviert). Der Benutzer kann außerdem festlegen, von welcher Festplatte gebootet werden soll . Beide Innovationen erhöhten die Zuverlässigkeit und senkten die Kosten des LSI-11.

Für den LSI-11 konnte eine Option namens „Writable Control Store “ (WCS) (KUV11-AA) hinzugefügt werden. Diese Option ermöglichte die Programmierung der internen 8-Bit-Mikromaschine zur Erstellung anwendungsspezifischer Erweiterungen des PDP-11-Befehlssatzes. Die WCS ist eine Quad-Q-Bus-Platine mit einem Flachbandkabel, das mit dem dritten Mikrocode-ROM-Sockel verbunden ist. Der Quellcode für den EIS/FIS-Mikrocode war enthalten, sodass diese Befehle, die sich normalerweise im dritten MICROM befinden, bei Bedarf in die WCS geladen werden konnten. ^{[ 12 ]}

Spätere Q-Bus-basierte Systeme wie der LSI-11/23, /73 und /83 basieren auf Chipsätzen, die von der Digital Equipment Corporation selbst entwickelt wurden. Spätere PDP-11-Unibus-Systeme waren für die Verwendung ähnlicher Q-Bus-Prozessorkarten ausgelegt und nutzten einen Unibus-Adapter zur Unterstützung vorhandener Unibus- Peripheriegeräte , teilweise mit einem speziellen Speicherbus für höhere Geschwindigkeiten.

Im Q-Bus-Sortiment gab es weitere bedeutende Neuerungen. Beispielsweise führte eine Systemvariante des PDP-11/03 einen vollständigen System- Power-On-Selbsttest (POST) ein.

• 
  Q-Bus-Platine mit LSI-11/2-CPU
• 
  DEC "Fonz-11" (F11) Chipsatz
• 
  DEC „Jaws-11“ (J11) Chipsatz

Das Grunddesign des PDP-11 war flexibel und wurde kontinuierlich aktualisiert, um neuere Technologien zu nutzen. Der begrenzte Durchsatz von Unibus und Q-Bus entwickelte sich jedoch zunehmend zu einem Leistungsengpass , und die Beschränkung auf 16-Bit-Adressraum behinderte die Entwicklung größerer Softwareanwendungen. Der Artikel zur PDP-11-Architektur beschreibt die Hardware- und Softwaretechniken, mit denen die Adressraumbeschränkungen umgangen wurden.

DECs 32-Bit-Nachfolger des PDP-11, der VAX-11 (für „Virtual Address eXtension“), überwand die 16-Bit-Beschränkung, war aber ursprünglich ein Superminicomputer für den High-End- Time-Sharing- Markt. Die frühen VAX-CPUs boten einen PDP-11- Kompatibilitätsmodus , in dem viele bestehende Programme parallel zu neuerer 32-Bit-Software genutzt werden konnten. Diese Funktion wurde jedoch mit dem ersten MicroVAX eingestellt .

Ein Jahrzehnt lang war die PDP-11 das kleinste System, das Unix ausführen konnte [ 13 ^{] . In} den 1980er-Jahren eroberten jedoch der IBM PC und seine Klone weitgehend den Markt für Kleinrechner. BYTE berichtete 1984, dass der Intel-8088- Mikroprozessor des PCs die PDP-11/23 unter Unix übertraf ^{[ 14 ]} . Neuere Mikroprozessoren wie der Motorola 68000 (1979) und der Intel 80386 (1985) unterstützten ebenfalls 32-Bit-Adressierung. Insbesondere der 68000 ermöglichte die Entstehung eines Marktes für immer leistungsfähigere wissenschaftliche und technische Workstations , die häufig Unix-Varianten nutzten. Dazu gehörten die HP 9000- Serie 200 (beginnend mit dem HP 9826A im Jahr 1981) und 300/400, wobei das HP-UX -System 1984 auf die 68000 portiert wurde; Sun Microsystems -Workstations mit SunOS , beginnend mit dem Sun-1 im Jahr 1982; Apollo/Domain- Workstations, beginnend mit dem DN100 im Jahr 1981, mit Domain/OS , das zwar proprietär war, aber eine gewisse Unix-Kompatibilität bot; und die Silicon Graphics IRIS- Reihe, die sich bis 1985 zu Unix-basierten Workstations (IRIS 2000) entwickelte.

Personalcomputer auf Basis des 68000, wie der Apple Lisa und Macintosh , der Atari ST und der Commodore Amiga, stellten für DECs Geschäft wohl eine geringere Bedrohung dar, obwohl diese Systeme technisch gesehen auch Unix-basierte Systeme ausführen konnten. Insbesondere in den Anfangsjahren wurde Microsofts Xenix 1983 auf Systeme wie den TRS-80 Model 16 (mit bis zu 1 MB Arbeitsspeicher) und 1984 auf den Apple Lisa (mit bis zu 2 MB RAM) portiert . Die Massenproduktion dieser Chips beseitigte jeglichen Kostenvorteil des 16-Bit-PDP-11. Die auf dem PDP-11 basierende PC-Reihe DEC Professional, die DEC Professional- Serie, scheiterte kommerziell, ebenso wie andere PCs von DEC ohne PDP-11.

1994 verkaufte DEC ^{[ 15 ]} die Systemsoftwarerechte für den PDP-11 an Mentec Inc. , einen irischen Hersteller von LSI-11-basierten Platinen für PCs mit Q-Bus- und ISA-Architektur, und stellte die PDP-11-Produktion 1997 ein. Mentec produzierte noch einige Jahre neue PDP-11-Prozessoren. Andere Unternehmen fanden eine Marktlücke für Ersatz für ältere PDP-11-Prozessoren, Festplattensubsysteme usw. Gleichzeitig wurden freie Unix-Implementierungen für PCs auf Basis von BSD oder Linux verfügbar.

Ende der 1990er Jahre brach nicht nur DEC, sondern der Großteil der Computerindustrie Neuenglands, die auf Minicomputern ähnlich dem PDP-11 aufgebaut war, angesichts der auf Mikrocomputern basierenden Workstations und Server zusammen.

Die PDP-11-Prozessoren lassen sich anhand ihres ursprünglichen Designs und des verwendeten I/O- Busses in verschiedene Gruppen einteilen. Innerhalb jeder Gruppe wurden die meisten Modelle in zwei Versionen angeboten: eine für OEMs und eine für Endanwender. Obwohl alle Modelle denselben Befehlssatz verwenden, ergänzten spätere Modelle ihre Befehle um neue Befehle und interpretierten bestimmte Befehle leicht unterschiedlich. Mit der Weiterentwicklung der Architektur gab es auch Unterschiede in der Handhabung einiger Prozessorstatus- und Steuerregister.

Folgende Modelle nutzen den Unibus als Hauptbus:

• PDP-11/20 und PDP-11/15 – 1970. ^{[ 16 ]} Die 11/20 wurde für 11.800 US-Dollar verkauft. ^{[ 17 ]} Der ursprüngliche, nicht mikroprogrammierte Prozessor wurde von Jim O'Loughlin entwickelt. Gleitkommaoperationen werden durch Peripheriegeräte mit verschiedenen Datenformaten unterstützt. Die 11/20 verfügt über keine Hardware zum Speicherschutz , sofern sie nicht mit dem KS-11- Speicherabbildungsmodul nachgerüstet wird . ^{[ 18 ]} Anfangs gab es auch eine stark abgespeckte Version der 11/20 namens 11/10, deren Bezeichnung jedoch später für ein anderes Modell wiederverwendet wurde.
• PDP-11/45 (1972), ^{[ 16 ]} PDP-11/50 (1973), ^{[ 19 ]} und PDP-11/55 (1976) ^{[ 16 ]} – Ein deutlich schnellerer mikroprogrammierter Prozessor, der bis zu 256  KB Halbleiterspeicher anstelle oder zusätzlich zum Kernspeicher nutzen und Speichermapping und -schutz unterstützen kann. ^{[ 18 ]} Es war das erste Modell mit optionalem FP11-Gleitkomma- Coprozessor , der das in späteren Modellen verwendete Format etablierte.
• PDP-11/35 und PDP-11/40 – 1973. ^{[ 16 ]} Mikroprogrammierte Nachfolger der PDP-11/20; das Designteam wurde von Jim O'Loughlin geleitet.
• PDP-11/05 und PDP-11/10 – 1972. ^{[ 16 ]} Ein kostengünstiger Nachfolger der PDP-11/20. DEC Datasystem 350-Modelle ab 1975 beinhalten die PDP-11/10. ^{[ 20 ]}
• PDP-11/70 – 1975. ^{[ 16 ]} Die 11/45-Architektur wurde erweitert, um 4  MB physischen Speicher auf einem privaten Speicherbus, 2 KB Cache-Speicher und viel schnellere E/A-Geräte über den Massbus zu ermöglichen.
• PDP-11/34 (1976 ^{[ 16 ]} ) und PDP-11/04 (1975 ^{[ 16 ]} ) – Kostengünstigere Nachfolgeprodukte der 11/35 und 11/05; das Konzept der PDP-11/34 wurde von Bob Armstrong entwickelt. Die 11/34 unterstützt bis zu 256 kB Unibus-Speicher. Die PDP-11/34a (1978) ^{[ 16 ]} bietet eine schnelle Gleitkomma-Option, und die 11/34c (ebenfalls 1978) unterstützt eine Cache-Speicher- Option.
• PDP-11/60 – 1977. ^{[ 16 ]} Ein PDP-11 mit benutzerbeschreibbarem Mikrocontroller-Speicher; dieser wurde von einem anderen Team unter der Leitung von Jim O'Loughlin entwickelt.
• PDP-11/44 – 1979. ^{[ 16 ]} Als Nachfolger der 11/45 und 11/70 wurde sie 1980 eingeführt und unterstützte optionalen (aber anscheinend immer integrierten) Cache-Speicher, einen optionalen FP-11-Gleitkommaprozessor (eine Platine mit sechzehn AMD Am2901 Bit-Slice-Prozessoren) sowie einen optionalen kommerziellen Befehlssatz (CIS, zwei Platinen). Sie verfügte über eine ausgefeilte serielle Konsolenschnittstelle und unterstützte 4 MB physischen Speicher. Das Entwicklungsteam wurde von John Sofio geleitet. Dies war der letzte PDP-11-Prozessor, der mit diskreten Logikgattern realisiert wurde; spätere Modelle basierten alle auf Mikroprozessoren. Es war auch die letzte von Digital Equipment Corporation entwickelte PDP-11-Systemarchitektur ; spätere Modelle waren VLSI-Chip-Realisierungen der bestehenden Systemarchitekturen.
• PDP-11/24 – 1979. ^{[ 16 ]} Erster VLSI PDP-11 für Unibus, unter Verwendung des "Fonz-11" (F11) Chipsatzes mit einem Unibus-Adapter.
• PDP-11/84 – 1985–1986. ^{[ 16 ]} Verwendung des VLSI "Jaws-11" (J11) Chipsatzes mit einem Unibus-Adapter.
• PDP-11/94 – 1990. ^{[ 16 ]} J11-basiert, schneller als 11/84.

Die folgenden Modelle verwenden den Q-Bus als Hauptbus:

• PDP-11/03 (auch bekannt als LSI-11/03) – Das erste PDP-11, das mit ICs im großen Maßstab implementiert wurde. Dieses System verwendet einen MCP-1600 -Chipsatz mit vier Gehäusen von Western Digital und unterstützt 60 KB Speicher.
• PDP-11/23 – Zweite Generation von LSI (F-11). Frühe Einheiten unterstützten nur 248 KB Speicher.
• PDP-11/23+/MicroPDP-11/23 – Verbesserte Version der 11/23 mit mehr Funktionen auf der (größeren) Prozessorkarte. Mitte 1982 unterstützte die 11/23+ 4 MB Speicher. ^{[ 21 ]}
• MicroPDP-11/73 – Dieses System der dritten Generation von LSI-11 verwendet den schnelleren Chipsatz "Jaws-11" ( J-11 ) und unterstützt bis zu 4 MB Speicher.
• MicroPDP-11/53 – Langsamere 11/73 mit integriertem Speicher.
• MicroPDP-11/83 – Schnellerer 11/73 mit PMI (Private Memory Interconnect).
• MicroPDP-11/93 – Schnellerer 11/83; endgültiges DEC Q-Bus PDP-11 Modell.
• KXJ11 – Q-Bus-Karte (M7616) mit PDP-11-basiertem Peripherieprozessor und DMA-Controller. Basierend auf einer J11-CPU mit 512 KB RAM, 64 KB ROM sowie parallelen und seriellen Schnittstellen.
• Mentec M100 – Mentec-Neuauflage des 11/93 mit J-11-Chipsatz bei 19,66 MHz, vier Onboard-Seriell-Ports, 1–4 MB Onboard-Speicher und optionaler FPU.
• Mentec M11 – Prozessor-Upgrade-Board; Mikrocode-Implementierung des PDP-11-Befehlssatzes von Mentec unter Verwendung der TI 8832 ALU und des TI 8818 Mikrosequenzers von Texas Instruments .
• Mentec M1 – Prozessor-Upgrade-Board; Mikrocode-Implementierung des PDP-11-Befehlssatzes von Mentec unter Verwendung eines Atmel 0,35  μm ASIC . ^{[ 22 ]}
• Quickware QED-993 – Hochleistungs-Upgrade-Board für PDP-11/93-Prozessoren.
• DECserver 500 und 550 LAT Terminalserver DSRVS-BA mit dem KDJ11-SB Chipsatz

• PDT-11/110
• PDT-11/130
• PDT-11/150

Die PDT-Serie umfasste Desktop-Systeme, die als „intelligente Terminals“ vermarktet wurden. Die Modelle /110 und /130 waren in einem VT100- Terminalgehäuse untergebracht. Das Modell /150 war in einem Tischgerät mit zwei 8-Zoll-Diskettenlaufwerken, drei asynchronen seriellen Schnittstellen, einem Druckeranschluss, einem Modemanschluss und einer synchronen seriellen Schnittstelle untergebracht und benötigte ein externes Terminal. Alle drei Modelle verwendeten denselben Chipsatz wie die LSI-11/03 und LSI-11/2 in vier „microm“-Bauformen. Optional konnten zwei dieser microm-Bauformen zu einem Doppelträger kombiniert werden, wodurch ein Sockel für einen EIS/FIS-Chip frei wurde. Das Modell /150 wurde in Kombination mit einem VT105 -Terminal auch als MiniMINC , eine kostengünstigere Version des MINC-11, angeboten .

• PRO-325
• PRO-350
• PRO-380

Die Desktop-PCs der DEC Professional- Serie sollten mit den früheren IBM- PCs auf Basis der Prozessoren 8088 und 80286 konkurrieren . Die Modelle waren mit 5¼ - Zoll -Diskettenlaufwerken und Festplatten ausgestattet, mit Ausnahme des Modells PRO-325, das keine Festplatte besaß. Das ursprüngliche Betriebssystem war P/OS, im Wesentlichen RSX-11 M+ mit einem zusätzlichen Menüsystem. Da die Software nicht mit bestehenden PDP-11-Modellen kompatibel sein sollte, war die geringe Marktresonanz wenig überraschend. Das Betriebssystem RT-11 wurde schließlich für die PRO-Serie portiert. Auch eine Portierung des Betriebssystems RSTS/E für die PRO-Serie wurde intern bei DEC durchgeführt, jedoch nicht veröffentlicht. Die Modelle PRO-325 und -350 basieren auf dem DCF-11-Chipsatz („Fonz“), dem gleichen wie im 11/23, 11/23+ und 11/24. Der PRO-380 basiert auf dem DCJ-11 ("Jaws") Chipsatz, dem gleichen, der auch im 11/53,73,83 und anderen zu finden ist, läuft jedoch aufgrund von Einschränkungen im unterstützenden Chipsatz nur mit 10 MHz.

• PDP-11/74 – Eine um Multiprocessing-Funktionen erweiterte PDP-11/70. Bis zu vier Prozessoren konnten miteinander verbunden werden, was jedoch die Kabelführung erschwerte. Eine weitere Variante der 11/74 enthielt sowohl Multiprocessing-Funktionen als auch den kommerziellen Befehlssatz (Commercial Instruction Set). Eine beträchtliche Anzahl von Prototypen der 11/74 (verschiedener Typen) wurde gebaut, und mindestens zwei Multiprozessorsysteme wurden zu Betatests an Kunden versandt. Offiziell verkauft wurden jedoch keine Systeme. Ein Vier-Prozessor-System wurde vom Entwicklungsteam des Betriebssystems RSX-11 zu Testzwecken betrieben, und ein Uniprozessorsystem diente der PDP-11-Entwicklung für allgemeines Time-Sharing. Die 11/74 sollte etwa zeitgleich mit der Ankündigung der neuen 32-Bit-Produktlinie und des ersten Modells, der VAX 11/780, eingeführt werden. Das Modell 11/74 wurde aufgrund von Bedenken hinsichtlich seiner Wartungsfreundlichkeit im Feld eingestellt ^{[ 23 ]} , obwohl die Mitarbeiter vermuteten, der wahre Grund sei seine überlegene Leistung gegenüber dem Modell 11/780 ^{[ 24 ]} gewesen , was dessen Absatz beeinträchtigt hätte. In jedem Fall migrierte DEC seine PDP-11-Kundenbasis nie vollständig auf die VAX-Plattform. Der Hauptgrund dafür war nicht die Leistung, sondern die überlegene Echtzeit-Reaktionsfähigkeit des PDP-11.
• PDP-11/27 – Eine Jaws-11-Implementierung, die den VAXBI-Bus als primären E/A-Bus verwendet hätte .
• PDP-11/68 – Ein Nachfolger der PDP-11/60, der 4 MB physischen Speicher unterstützt hätte.

• GT40 – VT11 Vektorgrafikterminal mit PDP-11/10. ^{[ 25 ]}
• GT42 – VT11-Vektorgrafikterminal mit PDP-11/10. ^{[ 25 ]}
• GT44 – VT11 Vektorgrafikterminal mit PDP-11/40.
• GT62 – VS60 Vektorgrafik-Workstation mit PDP-11/34a und VT48 Grafikprozessor.
• H11 – Heathkit OEM-Version des LSI-11/03.
• VT20 – Terminal mit PDP-11/05 und direkt zugeordneter Zeichenanzeige für Textbearbeitung und Satz (Vorgänger des VT71).

• 

  VT71 – Terminal mit LSI-11/03 und Q-Bus-Backplane mit direkt zugeordneter Zeichenanzeige für Textbearbeitung und Satz.
• VT103 – VT100 mit Backplane zur Aufnahme eines LSI-11.
• VT173 – Ein High-End-Bearbeitungsterminal mit einem 11/03-Prozessor, dessen Bearbeitungssoftware über eine serielle Verbindung an einen Host-Minicomputer geladen wurde. Es kam in verschiedenen Verlagsumgebungen zum Einsatz und wurde auch mit DECset angeboten, der OEM-Version von Digital im nativen VAX/VMS 3.x-Modus der automatisierten Stapelverarbeitungssoftware Datalogics Pager. Nachdem die Lagerbestände des VT173 im Jahr 1985 erschöpft waren, stellte Digital die Entwicklung von DECset ein und übertrug die Kundenverträge an Datalogics. (HP verwendet heute den Namen HP DECset für ein Softwareentwicklungstool.)

  

• MINC-11 – Laborsystem basierend auf dem 11/03- oder 11/23-Prozessor; ^{[ 26 ]} wurde es, wenn es auf dem 11/23 basierte, als „MINC-23“ verkauft, jedoch wurden viele MINC-11-Geräte nachträglich mit dem 11/23-Prozessor aufgerüstet. Frühe Versionen der MINC-spezifischen Software liefen aufgrund geringfügiger Änderungen im Befehlssatz nicht auf dem 11/23-Prozessor; MINC 1.2 ist dokumentiert als kompatibel mit dem späteren Prozessor.
• C.mmp – Multiprozessorsystem der Carnegie Mellon University .

• Die Unimation -Roboterarmsteuerungen verwendeten Q-Bus LSI-11/73-Systeme mit einer DEC M8192 / KDJ11-A Prozessorplatine und zwei DEC DLV11-J (M8043) asynchronen seriellen Schnittstellenplatinen.
• SBC 11/21 (Boardname KXT11) Falcon und Falcon Plus – Einplatinencomputer auf einer Q-Bus-Karte mit Implementierung des grundlegenden PDP-11-Befehlssatzes, basierend auf dem T11-Chipsatz mit 32 KB statischem RAM, zwei ROM-Sockeln, drei seriellen Schnittstellen, 20-Bit-Parallel-I/O, drei Intervalltimern und einem Zweikanal-DMA-Controller. Bis zu 14 Falcons konnten in einem Q-Bus-System integriert werden.
• KXJ11 Q-Bus-Karte (M7616) mit PDP-11-basiertem Peripherieprozessor und DMA-Controller. Basierend auf einer J11-CPU mit 512 KB RAM, 64 KB ROM sowie parallelen und seriellen Schnittstellen.
• Die High-End-CI-Festplattencontroller von HSC verwendeten auf der Rückwand montierte J11- und F11-Prozessorkarten zum Ausführen des Betriebssystems CHRONIC. ^{[ 27 ]}
• VAX-Konsole – Als Konsole für die VAX 8500 und 8550 wurde die DEC Professional Series PC-38N mit Echtzeitschnittstelle (RTI) verwendet . Die RTI verfügt über zwei serielle Schnittstellen: Eine ist mit dem VAX-Umweltüberwachungsmodul (EMM) verbunden, die andere dient als Reserve für die Datenübertragung. Die RTI besitzt außerdem eine programmierbare Peripherieschnittstelle (PPI) mit drei 8-Bit-Ports zur Übertragung von Daten, Adressen und Steuersignalen zwischen der Konsole und der VAX-Konsolenschnittstelle. ^{[ 28 ]}
• Der T-11 ist ein Mikroprozessor, der die PDP-11-Befehlssatzarchitektur implementiert. Er wurde für eingebettete Systeme entwickelt und war der erste von DEC entwickelte Ein-Chip-Mikroprozessor. Er wurde auf dem freien Markt vertrieben. ^{[ 29 ]}

Der PDP-11 war so beliebt, dass in den Ländern des Ostblocks zahlreiche unlizenzierte, PDP-11-kompatible Minicomputer und Mikrocomputer hergestellt wurden . Einige waren pinkompatibel mit dem PDP-11 und konnten dessen Peripheriegeräte und Systemsoftware nutzen. Dazu gehören:

• SM-4 , SM-1420 , SM-1600 , Electronika 100-25 , Electronika BK- Serie, Electronika 60 , Electronika 85 , DVK , UKNC , und einige Modelle der SM EVM- Serie (in der Sowjetunion ).
• SM-4 , SM-1420 , IZOT-1016 und Peripheriegeräte (in Bulgarien ).
• MERA-60 in Polen .
• SM-1620, SM-1630 (in Ostdeutschland ).
• SM-4 , TPA-1140, ^{[ 30 ]} TPA-1148, ^{[ 31 ]} TPA-11/440 ^{[ 32 ]} (in Ungarn ).
• SM-4/20, SM 52-11, JPR-12R (in der Tschechoslowakei).
• CalData – Hergestellt in den USA, lief unter allen DEC-Betriebssystemen. ^{[ 33 ]} Die CalData-Hardware war ausreichend DEC-kompatibel, sodass CalData-Speicherkarten in DEC PDP-11-Systemen verwendet werden konnten.
• Die CORAL-Serie (hergestellt bei ICE Felix in Bukarest ) und die INDEPENDENT-Serie (hergestellt bei ITC Timișoara ) ^{[ 34 ]} liefen mit dem Betriebssystem RSX-11M (in Rumänien ). Die CORAL-Serie umfasste mehrere Modelle: Die CORAL 4001 entsprach in etwa der PDP-11/04, die CORAL 4011 war ein Klon der PDP 11/34 und die CORAL 4030 ein Klon der PDP-11/44. ^{[ 35 ]} Diese Rechner wurden in staatlichen Unternehmen und Universitäten eingesetzt, zunächst mit Lochkarten , später über Videoterminals wie das rumänische DAF-2020 , um FORTRAN und Pascal zu lehren, bis sie ab 1991 durch IBM-PC-kompatible Rechner ersetzt wurden.
• Systime Computers Modelle 1000, 3000, 5000 – OEM-Vereinbarung für den Vertrieb in Großbritannien und Westeuropa, jedoch entstanden Streitigkeiten sowohl wegen Verletzung von Rechten des geistigen Eigentums als auch wegen indirekter Verkäufe an den Ostblock . ^{[ 36 ] [ 37 ]}

Für den PDP-11 standen mehrere Betriebssysteme zur Verfügung. Gordon Bell und W.D. Strecker schrieben: „Je nach Zählweise gab es etwa vier Betriebssystemfamilien mit ungefähr zehn benannten Varianten.“ Das Unternehmen betrachtete die große Anzahl inkompatibler Systeme als unerwünscht. ^{[ 9 ]}

Der DECSA-Kommunikationsserver war eine von DEC entwickelte Kommunikationsplattform auf Basis einer PDP-11/24 mit der Möglichkeit zum Einbau von E/A-Karten durch den Benutzer, einschließlich asynchroner und synchroner Module. ^{[ 45 ]} Dieses Produkt diente als eine der ersten kommerziellen Plattformen, auf denen Netzwerkprodukte wie X.25-Gateways, SNA- Gateways, Router und Terminalserver aufgebaut werden konnten .

Es waren auch Ethernet-Adapter wie die DEQNA Q-Bus -Karte erhältlich.

Viele der ersten Systeme im ARPANET waren PDP-11-Systeme.

Es war eine breite Palette an Peripheriegeräten verfügbar; einige davon wurden auch in anderen DEC-Systemen wie dem PDP-8 oder PDP-10 verwendet . Im Folgenden sind einige der gängigsten PDP-11-Peripheriegeräte aufgeführt.

• CR11 – Lochkartenleser
• DL11 – einzelne serielle Leitung für entweder RS-232 oder Stromschleife
• LA30/LA36 – DECwriter Nadeldrucker- Tastaturterminal
• LP11 – Hochgeschwindigkeits -Zeilendrucker
• PC11 – Hochgeschwindigkeits - Lochstreifenleser/Locher
• RA-, RD-Serie – Festplatte mit festen Platten
• RK-Serie – Festplatte mit austauschbaren Platten
• RL01/RL02 – Festplatte mit austauschbarer Platte
• RM-, RP-Serie – austauschbare Mehrplattenfestplatte
• RX01/RX02 – 8-Zoll -Diskette
• RX50/RX33 – 5,25-Zoll-Diskette
• TU10 – 9-Spur- Bandlaufwerk
• TU56 – DECtape blockadressiertes Bandsystem
• VT05 / VT50 / VT52 / VT100 / VT220 – Videodisplay-Terminal

Die Computerfamilie PDP-11 wurde für vielfältige Zwecke eingesetzt. Sie diente als Standard-Minicomputer für allgemeine Rechenanwendungen wie Time-Sharing , wissenschaftliche, pädagogische, medizinische, behördliche und geschäftliche Anwendungen. Weitere gängige Einsatzgebiete waren die Echtzeit- Prozesssteuerung und die Fabrikautomation .

Einige OEM- Modelle wurden auch häufig als eingebettete Systeme zur Steuerung komplexer Systeme wie Ampelanlagen, medizinische Systeme, CNC- Maschinen oder für das Netzwerkmanagement eingesetzt. Ein Beispiel für eine solche Verwendung von PDP-11-Prozessoren war die Verwaltung des paketvermittelten Netzwerks Datanet 1. In den 1980er Jahren erfolgte die Radarverarbeitung der britischen Flugsicherung auf einem PDP-11/34-System namens PRDS (Processed Radar Display System) auf dem RAF-Flugplatz West Drayton. Die Software für den medizinischen Linearbeschleuniger Therac-25 lief ebenfalls auf einem 32K PDP-11/23. ^{[ 46 ]}

Eine weitere Verwendungsmöglichkeit bestand in der Speicherung von Testprogrammen für Teradyne ATE- Geräte in einem System namens TSD (Test System Director). Sie waren bis zum Jahr-2000-Problem im Einsatz, als ihre Software nicht mehr funktionierte . Die US Navy nutzte bis 2007 einen PDP-11/34 zur Steuerung ihres Multi-Station Spatial Disorientation Device, eines Simulators für die Pilotenausbildung. Dieser wurde dann durch einen PC-basierten Emulator ersetzt, der die ursprüngliche PDP-11-Software ausführen und mit kundenspezifischen Unibus-Controllerkarten kommunizieren konnte. ^{[ 47 ]}

Für das Experiment, das im Brookhaven National Laboratory zur Entdeckung des J/ψ-Mesons führte, wurde ein PDP-11/45 verwendet . ^{[ 48 ]} Samuel C. C. Ting erhielt 1976 für diese Entdeckung den Nobelpreis . Ein weiterer PDP-11/45 diente zur Erstellung der Todesstern-Pläne während der Besprechungssequenz in Star Wars .

Es gibt 13 bekannte kommerzielle Spiele für den PDP-11, die meisten davon von Infocom ^{[ 49 ].}

Ersatz-11, a product of D Bit,^[51] emulates the PDP-11 instruction set running under DOS, OS/2, Windows, Linux or bare metal (no OS). It can be used to run RSTS (Resource Sharing Timesharing System) or other PDP-11 operating systems.

SIMH is an emulator that compiles and runs on a number of platforms (including Linux) and supports hardware emulation for the DEC PDP-1, PDP-8, PDP-10, PDP-11, VAX, AltairZ80, several machines from IBM, and other minicomputers.

• Heathkit H11, a 1977 Heathkit personal computer based on the PDP-11
• MACRO-11, the PDP-11's native assembly language
• PL-11, a high-level assembler for the PDP-11 written at CERN
• H8 Family, a family of microcontrollers with an instruction set inspired by the PDP-11

• PDP11-Prozessorhandbuch – PDP11/05/10/35/40 (PDF) . Digital Equipment Corporation. April 1973. Archiviert (PDF) vom Original am 2. Juli 2025.
• PDP11-Prozessorhandbuch – PDP11/04/34a/44/60/70 (PDF) , Digital Equipment Corporation, 1979, archiviert vom Original (PDF) am 15.03.2011

• Eckhouse, Richard H. Jr.; Morris, L. Robert (1979), Minicomputer Systems: Organization, Programming, and Applications (PDP-11) , Englewood Cliffs, New Jersey : Prentice-Hall , ISBN 0-13-583914-9
• Singer, Michael (1980), PDP-11. Assembler Language Programming and Machine Organization , Wiley, hdl : 2027/mdp.39076005031633 , ISBN 0-471-04905-0

• Bell, Gordon; Strecker, William D. (17.01.1976). „Rechnerstrukturen: Was haben wir vom PDP-11 gelernt?“. ACM SIGARCH Computer Architecture News . 4 (4): 1–14 . doi : 10.1145/633617.803541 . ISSN  0163-5964 .
• Gordon Bells CyberMuseum für Digital Equipment Corp (DEC)
• Dotzel, Günter (Januar 1986), „Über LSI-11, RT-11, Megabytes Speicher und Modula-2/VRS“ (PDF) , DEC Professional: Das Magazin für DEC-Anwender , Spring House, Pennsylvania, USA: Professional Press
• Seltzer, Richard (Mai 1980). „PDP-11: Alles auf Sieg“ . DECWORLD . Maynard, Massachusetts: Digital Equipment Corporation . ISSN  0891-155X . Abgerufen am 19. Dezember 2025 .