基本内容

PDP-11为迪吉多计算机于1970到1980年代所销售的一系列16位迷你计算机。PDP-11是迪吉多计算机的PDP-8系列的后续机种。PDP-11有着许多创新的特色，而且比起其前代机种更容易撰写程序。当32位的后续扩充机型VAX-11推出时，PDP-11已经广受程序员的喜爱。这两个机型后续的市场，则多由IBM PC、苹果二号与太阳微系统的工作站计算机等个人计算机所取代。

指令集[编辑]

PDP-11深受程序员喜爱的原因，主要是在于其高度正规化指令集的设计，使得程序员可以容易地分别记住所有的运算码，以及指定运算符的方法。如此一来，给定运算符的方法（或称之为寻址模式）便可以很容易地预测，这样子就不用去背一堆例外条件，或是特别受限的寻址方式。

PDP-11所使用的指令集结构影响了C语言的语法。例如在c语言中，有着暂存器寻址模式的增值与减值语法 ++i与i--。如果i与j都是暂存器变量，那么*(--i) = *(j++)这样子的表示式就可以编译为单一机器码指令。由于对单精确与双精确浮点数没有不同的运算码，也造成C语言中缺乏单精确浮点数运算的运算模式。

就某种逻辑来看，指令集中的寻址模式可以视为一种"基底"，而指令集中的运算码则为另一个基底。每个双引数指令可以分为两个6比特的引数识别（分别包含了一个3比特的暂存器号码，和一个3比特的寻址模式码）与一个4位的运算码。而单引数指令，则有一个6比特的引数识别和一个10比特的运算码。所有的运算码都可以使用任何的寻址模式，双引数指令还可以分别组合使用。在八个暂存器（编号0到7）当中，有七个是一般用途的T暂存器可作为平常运算使用，不过暂存器6则是某些指令下作为硬件识别堆栈指针之用。暂存器7则是程序计数器，是处理器运行代码的地址标记。这项创新与一些寻址模式，提供了暂存器内容寻址，绝对地址寻址与相对地址寻址。

16位字符组是以小端序即低比特在前的方式存储的。而32位字符组则通常是以一种不常见的混合序格式存储。由于PDP-11的风行，这种格式也被引用为pdp-数据次序（PDP-endian）。

无专用的输出入端口[编辑]

PDP-11与其他早期计算机最大的差异点，在于没有专用的输出入总线。PDP-11只有一个称作为Unibus的存储器总线。所有外部的设备，都分别对应到不同的存储器地址，所以不需要特殊的I/O指令。而其中断系统的设计，也刻意的简单化，以确保没有任何的中断程序会被遗漏。外部的设备可以从单一的输入线到四条优先度线路之一，发出中断要求。而处理器可以从层次结构式的接受线路来回应中断要求。（层次结构式的架构，是由一系列的逻辑门所构成，来接受一系列按照优先级的事件。就一般来说，第一个逻辑门的要求会优先被接受。而层次结构式的要求，是按照设备的优先度来处理的。）

而就PDP-11的设计来说，这代表中断要求被接受的顺序，是根据实际上硬件在总线上与处理器的接近程度来决定的。当处理器回应的时候，外部设备会将其矢量地址放在总线上，这是一个4位的存储器。之后处理器会从矢量位置表读取到状态寄存器与程序计数器。 而新的状态暂存器会暂时取消掉其他的中断要求，来避免中断的重复发生。而取出的程序暂存器，则是指向中断处理程序的起始地址。中断处理程序将会先处里这个硬件的要求，完成后再重新接受其他的中断要求。最后，一个特别的RTI程序（自中断回复）会将处理器回复到发生中断之前的状态。（这也可能是一个优先权较低的中断处理程序）一个值得注意的是，处理器会避免遗漏掉中断要求，假使中断没有被回应，将仍然会被保留着到之后循环。假使程序不正常的启动了，处理器会发生一个特别的逾时错误，用户将会得知这个硬件的错误。

为大量生产而设计[编辑]

最后，由于PDP-11的设计，只需要半专业的人员来进行生产组装。产品在尺寸精确上的要求，并不是非常要紧的。PDP-11的背版使用绕线连接的方式，也就是内部的印刷电路板插入背版上的接头。这个接头上的端子以导线缠绕于上的方式来连接，端子可以切开导线的绝缘层，与导线金属的部份形成气密连接。这种类似型式的接头也可于电信模块上见到。

LSI-11[编辑]

LSI-11是第一个使用大型集成电路技术制造的PDP-11机型。整个处理器包含了四个由威腾（Western Digital）所制造的大型集成电路芯片。而其总线是一个类似Unibus的Q-Bus，不同点在于地址与数据以多任务的方式来共用数据线，而Unibus则是使用分别的线路。而且另一个不同点在于其I/O设备的寻址方式，可以容纳到22比特宽的物理地址（Unibus只有18位的宽度），并且有支持阻断式（block mode）的运作。

处理器的微码包含了一个除错器，可以经由标准的RS-232终端机来操作。这在当时是一项创举，因为微码是计算机最基本的一个部份，也是最关键的控制单元。假使无法运作，便称不上是一个计算机。除错器提供了一个检验处理器中暂存器、存储器与输出入设备的方法。因此，只要处理器可以运作，便能够检验与修正计算机的内部状态。这个内置的除错器，省却了昂贵与不方便操作的一大堆在面板上的开关与灯号，那是传统上唯一能够与快挂掉的计算机沟通的方式。

其微码包含了一个通用的开机启动程序，兼容于所有DEC的磁盘设备。

这两项创新使得LSI-11总是可以开始运作。当其无法从大型磁盘启动时，会尝试由其软盘启动。而当硬件开始运作后，便可以从熟悉的终端机来使用。

PDP-11的式微[编辑]

PDP-11最基本的设计是非常优良的，而且也一直有更新加入新的技术。然而，PDP-11还是必须面对其16位的架构是有极限的，这是没有办法通过校调或是扩充来克服的。虽然有些机型可以支持更大的物理内存寻址，但所有的应用程序仍然被局限在一个16位的虚拟寻址空间而只能够使用64K的存储器。当1980年代超大型集成电路的技术使得存储器芯片能够更便宜，但是PDP-11的软件仍然无法享受到更大的存储器所带来的便利。