IBM System/360 - IBM System/360

Se også: IBM System/360 -operativsystemer
System/360
IBM System 360 model 30 profil.agr.jpg
IBM System/360 Model 30 -processor
Designer IBM
Bider 32-bit
Introduceret 7. april 1964 ; 57 år siden ( 1964-04-07 )
Design CISC
Type Register-Register
Register-Memory
Memory-Memory
Indkodning Variabel (2, 4 eller 6 bytes lang)
Forgrening Tilstandskode , indeksering, tælling
Uendelighed Stor
Sidestørrelse Ikke relevant, bortset fra 360/67
Åben Ja
Efterfølger System/370
Registre
Generelle formål 16 × 32-bit
Flydende punkt 4 × 64-bit
IBM mainframes historie , 1952 - i dag
Markedsnavn
Arkitektur

Den IBM System / 360 ( S / 360 ) er en familie af mainframe edb -systemer, der blev annonceret af IBM den 7. april 1964 og leveret mellem 1965 og 1978. Det var den første familie af computere designet til at dække hele spektret af applikationer , fra lille til stor, både kommerciel og videnskabelig. Designet skelner klart mellem arkitektur og implementering, så IBM kunne frigive en række kompatible designs til forskellige priser. Alle undtagen den kun delvist kompatible model 44 og de dyreste systemer bruger mikrokode til at implementere instruktionssættet, der indeholder 8-bit byte-adressering og binære, decimale og hexadecimale flydende- punktsberegninger.

Lanceringen af ​​System/360 -familien introducerede IBMs Solid Logic Technology (SLT), en ny teknologi, der blev starten på mere kraftfulde, men mindre computere.

Den langsomste System/360 -model, der blev annonceret i 1964, Model 30 , kunne udføre op til 34.500 instruktioner pr. Sekund med hukommelse fra 8 til 64  KB . Højtydende modeller kom senere. IBM System/360 Model 91 fra 1967 kunne udføre op til 16,6 millioner instruktioner i sekundet . De større 360-modeller kan have op til 8  MB af hovedhukommelsen , selvom at meget hovedhukommelsen var usædvanlig-en stor installation kan have så lidt som 256 KB af hovedlager, men 512 KB, 768 KB eller 1024 KB var mere almindelig. Op til 8 megabyte langsommere (8 mikrosekund) Large Capacity Storage (LCS) var også tilgængelig for nogle modeller.

IBM 360 var yderst succesfuld på markedet, hvilket gav kunderne mulighed for at købe et mindre system med den viden, de altid ville være i stand til at migrere opad, hvis deres behov voksede uden omprogrammering af applikationssoftware eller udskiftning af perifere enheder. Mange betragter designet som en af ​​de mest succesfulde computere i historien og har indflydelse på computerdesign i de kommende år.

Den chefarkitekt af System / 360 var Gene Amdahl , og projektet blev forvaltet af Fred Brooks , ansvarlig for bestyrelsesformand Thomas J. Watson Jr. Den kommercielle frigivelse blev styret af en anden af Watsons løjtnanter, John R. Opel , der formåede lanceringen af IBM's System 360 mainframe -familie i 1964.

Kompatibilitet på applikationsniveau (med nogle begrænsninger) for System/360-software opretholdes i dag med System z- mainframe-servere.

System/360 historik

En IBM System/360 Model 20 CPU med fjernede frontpaneler, med IBM 2560 MFCM (Multi-Function Card Machine)
IBM System/360 Model 30 CPU (rød, midten af ​​billedet), tapedrev til venstre og diskdrev til højre ved Computer History Museum
IBM System/360 Model 50 CPU, computeroperatørkonsol og periferiudstyr hos Volkswagen
System / 360 Model 65 operatørens konsol , med register værdi lamper og vippekontakter (midten af billedet) og " emergency pull " kontakten (øverst til højre)

En familie af computere

I modsætning til den normale branchepraksis på det tidspunkt, skabte IBM en helt ny serie computere, fra små til store, lave til høje ydelser, der alle brugte det samme instruktionssæt (med to undtagelser for bestemte markeder). Denne bedrift gav kunderne mulighed for at bruge en billigere model og derefter opgradere til større systemer, efterhånden som deres behov steg uden tid og omkostninger ved omskrivning af software. Før introduktionen af ​​System/360 brugte forretnings- og videnskabelige applikationer forskellige computere med forskellige instruktionssæt og operativsystemer. Computere i forskellige størrelser havde også deres egne instruktionssæt. IBM var den første producent, der udnyttede mikrokode- teknologi til at implementere et kompatibelt udvalg af computere med meget forskellig ydeevne, selvom de største, hurtigste modeller i stedet havde fast kablet logik.

Denne fleksibilitet reducerede i høj grad adgangsbarrierer. Med de fleste andre leverandører måtte kunderne vælge mellem maskiner, de kunne vokse fra, og maskiner, der potentielt var for kraftige og dermed for dyre. Det betød, at mange virksomheder simpelthen ikke købte computere.

Modeller

IBM annoncerede oprindeligt en serie på seks computere og fyrre almindelige eksterne enheder. IBM leverede til sidst fjorten modeller, herunder sjældne engangsmodeller til NASA . Den billigste model var Model 20 med så lidt som 4096 bytes kernehukommelse , otte 16-bit registre i stedet for de seksten 32-bit registre af andre System/360-modeller og et instruktionssæt, der var en delmængde af det, der blev brugt af resten af ​​sortimentet.

Den første meddelelse i 1964 omfattede modellerne 30 , 40 , 50 , 60, 62 og 70. De tre første var lav- til mellemdistance-systemer rettet mod markedet i IBM 1400-serien . Alle tre blev først sendt i midten af ​​1965. De tre sidste, der skulle erstatte 7000 -seriens maskiner, blev aldrig sendt og blev erstattet med 65 og 75 , der først blev leveret i henholdsvis november 1965 og januar 1966.

Senere tilføjelser til low-end inkluderede modellerne 20 (1966, nævnt ovenfor), 22 (1971) og 25 (1968). Model 20 havde flere undermodeller; delmodel 5 var i den højere ende af modellen. Model 22 var en genbrugsmodel 30 med mindre begrænsninger: en mindre maksimal hukommelseskonfiguration og langsommere I/O-kanaler, som begrænsede den til langsommere og lavere kapacitet diske og båndenheder end på 30.

Den model 44 (1966) var en specialiseret model, der er designet til Scientific Computing og for real-time computing og processtyring, og byder på nogle yderligere instruktioner, og med alle storage-til-storage instruktioner og fem andre komplekse instruktioner elimineret.

Dette billede af IBM System 360 Model 91 operatørens konsol , blev taget af NASA engang i slutningen af 1960'erne.

En række high-end-maskiner omfattede Model 67 (1966, nævnt nedenfor, kort forventet som 64 og 66), 85 (1969), 91 (1967, forventet som 92), 95 (1968) og 195 (1971) ). 85-designet var mellemliggende mellem System/360-linjen og det efterfølgende System/370 og var grundlaget for 370/165. Der var en System/370 -version af 195, men den inkluderede ikke Dynamic Address Translation.

Implementeringerne adskilte sig væsentligt ved hjælp af forskellige native datasti -bredder, tilstedeværelse eller fravær af mikrokode, men var alligevel yderst kompatible. Bortset fra hvor det var specifikt dokumenteret, var modellerne arkitektonisk kompatible. Den 91 , for eksempel er designet til scientific computing og billede out-of-order instruktionsudøvelseskontrolenheden (og kunne give "upræcise interrupts", hvis et program fælde skete mens flere instrukser blev bliver læst), men manglede decimaltegnet instruktionssæt anvendes i kommerciel applikationer. Nye funktioner kunne tilføjes uden at krænke arkitektoniske definitioner: de 65 havde en dual-processor version (M65MP) med udvidelser til inter-CPU signalering; den 85 introducerede cache -hukommelse. Model 44, 75, 91, 95 og 195 blev implementeret med hardwired logik, snarere end mikrokodet som alle andre modeller.

Den model 67 , offentliggjort i august 1965 var den første produktion IBM-system til at tilbyde dynamisk Address Translation (virtuel hukommelse) hardware til støtte timesharing . "DAT" kaldes nu mere almindeligt som en MMU . Der blev bygget en eksperimentel engangsenhed baseret på en model 40. Før 67’eren havde IBM annonceret modeller 64 og 66, DAT-versioner af 60 og 62, men de blev næsten øjeblikkeligt udskiftet med 67’erne på samme tid, som de 60 og 62 blev erstattet med 65. DAT -hardware ville dukke op igen i S/370 -serien i 1972, selvom den oprindeligt var fraværende i serien. Ligesom sin nære slægtning, 65, 67 tilbød også to CPU'er.

IBM stoppede med at markedsføre alle System/360 -modeller inden udgangen af ​​1977.

Bagudkompatibilitet

IBMs eksisterende kunder havde en stor investering i software, der blev udført på anden generations maskiner . Flere modeller gav mulighed for emulering af kundens tidligere computer ved hjælp af en kombination af speciel hardware, speciel mikrokode og et emuleringsprogram, der brugte emuleringsinstruktionerne til at simulere målsystemet, så gamle programmer kunne køre på den nye maskine.

System/360 model Emulerede systemer
Model 20 1401
Model 30 1401
1440
1460
Model 40 1401
1440
1460
1410
7010
Model 50 1401
1440
1460
1410
7010
7070, 7072 og 7074
Model 65 7070, 7072 og 7074
7080
709
7090, 7094 7094 II
7040 og 7044
Model 85 709
7090, 7094 7094 II
7040 og 7044
Under OS -kontrol

Kunderne måtte i første omgang standse computeren og indlæse emuleringsprogrammet.

IBM tilføjede senere funktioner og modificerede emulatorprogrammer for at tillade emulering af 1401, 1440, 1460, 1410 og 7010 under kontrol af et operativsystem. Model 85 og senere System/370 fastholdt præcedensen, bevarede emuleringsmuligheder og tillod emulatorprogrammer at køre under styring af operativsystemet sammen med native -programmer.

Efterfølgere og varianter

System/360 (undtagen Model 20) blev erstattet med det kompatible System/370 -område i 1970, og Model 20 -brugere blev målrettet til at flytte til IBM System/3 . (Ideen om et stort gennembrud med FS-teknologi blev droppet i midten af ​​1970'erne af omkostningseffektivitet og kontinuitet.) Senere kompatible IBM-systemer omfatter 4300-familien , 308x-familien , 3090 , ES/9000 og 9672- familierne ( System/390 -familien) og IBM Z -serien.

Computere, der var for det meste identiske eller kompatible med hensyn til maskinkode eller arkitektur System / 360 inkluderet Amdahl 's 470 familie (og dens efterfølgere), Hitachi mainframes, de UNIVAC 9000-serien , Fujitsu som Facom, at RCA Spectra 70 -serien , og det engelske elektriske system 4 . System 4 -maskinerne blev bygget under licens til RCA. RCA solgte Spectra -serien til dengang UNIVAC , hvor de blev UNIVAC Series 70. UNIVAC udviklede også UNIVAC Series 90 som efterfølgere til 9000 -serien og Series 70. Sovjetunionen producerede en System/360 -klon ved navn ES EVM .

Den IBM 5100 bærbar computer, der blev indført i 1975, tilbød en mulighed for at udføre System / 360 sprog APL.SV programmering via en hardware emulator. IBM brugte denne fremgangsmåde for at undgå omkostninger og forsinkelser ved at oprette en 5100-specifik version af APL.

Særlige strålingshærdede og ellers noget modificerede System/360'er, i form af System/4 Pi avionikcomputeren , bruges i flere jager- og bombefly jetfly. I den komplette 32-bit AP-101-version blev 4 Pi-maskiner brugt som de replikerede computerknudepunkter i det fejltolerante Space Shuttle- computersystem (i fem noder). Den amerikanske føderale luftfartsadministration drev IBM 9020 , en særlig klynge af modificerede System/360'er til lufttrafikkontrol, fra 1970 til 1990'erne. (Nogle 9020 software bruges tilsyneladende stadig via emulering på nyere hardware.)

Tabel over System/360 -modeller

Model Meddelt Afsendt Videnskabelig
ydeevne
(kIPS) 		Kommerciel
ydeevne
(kIPS) 		CPU
-båndbredde
(MB/sek) 		Hukommelse
båndbredde
(MB / sek) 		Hukommelsesstørrelse
(i ( binær ) KB) 		Vægt
(lbs) 		Noter
30 April 1964 Juni 1965 10.2 29 1.3 0,7 8-64 1700 (770 kg)
40 April 1964 April 1965 40 75 3.2 0,8 16-256 1700-2310 (770-1050 kg)
afhænger af hukommelse.
50 April 1964 August 1965 133 169 8.0 2.0 64-512 4.700-7.135 (2.100-3.236 kg)
afhænger af hukommelsen. 		Understøttet IBM 2361 Large Capacity Storage (LCS).
60 - 62 April 1964 aldrig Erstattet af model 65
70 April 1964 aldrig Erstattet af model 75
90 April 1964 aldrig Erstattet af model 92
92 August 1964 aldrig Omdesignet som IBM System/360 Model 91
20 November 1964 Marts 1966 2.0 2.6 4-32 1.200–1.400 (540–640 kg) 16-bit, lav ende, begrænset delvist inkompatibelt instruktionssæt
91 Januar 1966 Oktober 1967 1.900 1.800 133 164 1.024-4.096 Tilgængelig på specialbud fra november 1964
64-66 April 1965 aldrig Erstattet af model 67
65 April 1965 November 1965 563 567 40 21 128-1.024 4290-8830 (1950-4005 kg)
afhænger af hukommelse og antal processorer. 		Understøttet LCS
75 April 1965 Januar 1966 940 670 41 43 256-1.024 5125-5325 (2325-2415 kg)
afhænger af hukommelsen. 		Understøttet LCS
67 August 1965 Maj 1966 40 21 512-2.048 3674 (1700 kg) - Kun processor. Dynamisk adresseoversættelse til tidsdeling
44 August 1965 September 1966 118 185 16 4.0 32-256 2900-4200 (1300-1900 kg)
afhænger af hukommelse. 		Specialiseret til videnskabelig computing
95 særlig ordre Februar 1968 3.800 est. 3.600 est. 133 711 5.220 Ydelse estimeret til 2 × Model 91
25 Januar 1968 Oktober 1968 9.7 25 1.1 2.2 16-48 2050 (930 kg)
85 Januar 1968 December 1969 3.245 3.418 100 67 512-4.096 14428 (6544 kg) - Kun processor. 16-32 KB cachehukommelse, flydende udvidet præcision.
195 August 1969 Marts 1971 10.000 est. 10.000 est. 148 169 1.024-4.096 13450-28350 (6150-12900 kg)
afhænger af hukommelse. 		32 KB IC -cache -hukommelse. Ydelse estimeret til 3 × Model 85.
22 April 1971 Juni 1971 1.3 0,7 24-32 1500 (680 kg) En genfremstillet model 30
Modeloversigt
  • Seks af de tyve IBM System/360 -modeller annonceret blev enten aldrig sendt eller blev aldrig frigivet.
  • Fjorten af ​​de tyve IBM System/360 -modeller annonceret afsendt.

Teknisk beskrivelse

Indflydelsesrige funktioner

IBM System/360 Model 40 mikrokode transformer skrivebeskyttet lager (TROS)

System/360 introducerede en række branchestandarder på markedet, såsom:

Arkitektonisk oversigt

Hovedartikel: IBM System/360 arkitektur

System/360 -serien har en specifikation for computersystemarkitektur . Denne specifikation gør ingen antagelser om selve implementeringen, men beskriver snarere grænsefladerne og den forventede adfærd for en implementering. Arkitekturen beskriver obligatoriske grænseflader, der skal være tilgængelige på alle implementeringer og valgfri grænseflader. Nogle aspekter af denne arkitektur er:

  • Stor endian byte bestilling
  • En processor med
  • Et hukommelsessystem (kaldet lagring) med
    • 8 bits pr. Byte
    • Et særligt processorkommunikationsområde, der starter med adresse 0
    • 24-bit adressering
  • Manuelle kontroloperationer, der tillader
    • En bootstrap -proces (en proces kaldet Initial Program Load eller IPL)
    • Operatørinitierede afbrydelser
    • Nulstilling af systemet
    • Grundlæggende fejlfindingsfaciliteter
    • Manuel visning og ændringer af systemets tilstand (hukommelse og processor)
  • En Input/Output -mekanisme - som ikke beskriver selve enhederne

Nogle af de valgfrie funktioner er:

Alle modeller af System/360, bortset fra Model 20 og Model 44, implementerede denne specifikation.

Binær aritmetiske og logiske operationer udføres som register-til-register og som hukommelse-til-registrering/register-til-hukommelse som en standardfunktion. Hvis indstillingen Commercial Instruction Set blev installeret, kunne pakket decimal- aritmetik udføres som hukommelse til hukommelse med nogle hukommelsesregistreringsoperationer. Funktionen Scientific Instruction Set, hvis installeret, gav adgang til fire flydende punktregistre, der kunne programmeres til enten 32-bit eller 64-bit flydende punktoperationer. Model 85 og 195 kunne også fungere på 128-bit flydende punktnummer med udvidet præcision, der er lagret i par flydende punktregistre, og software leverede emulering i andre modeller. Systemet/360 brugte et 8-bit byte, 32-bit ord, 64-bit dobbelt-ord og 4-bit nibble . Maskininstruktioner havde operatører med operander, som kunne indeholde registreringsnumre eller hukommelsesadresser. Denne komplekse kombination af instruktionsmuligheder resulterede i en række instruktionslængder og -formater.

Hukommelsesadressering blev udført ved hjælp af et basis-plus-forskydningsskema med registre 1 til F (15). En forskydning blev kodet i 12 bit, hvilket muliggjorde en 4096-byte forskydning (0-4095), som forskydningen fra adressen, der blev indsat i et basisregister.

Register 0 kunne ikke bruges som et basisregister eller som et indeksregister (eller som et filialadresseregister), da "0" var reserveret til at angive en adresse i de første 4 KB hukommelse, det vil sige, hvis register 0 blev angivet som beskrevet blev værdien 0x00000000 implicit indført i den effektive adresseberegning i stedet for hvilken værdi der måtte være indeholdt i register 0 (eller hvis det er angivet som et filialadresseregister, blev der ikke taget nogen gren, og indholdet af register 0 blev ignoreret, men enhver bivirkning af instruktionen blev udført).

Denne specifikke adfærd tillod indledende udførelse af en afbrydelsesrutine, da basisregistre ikke nødvendigvis ville blive sat til 0 i løbet af de første få instruktionscyklusser i en afbrydelsesrutine. Det er ikke nødvendigt for IPL ("Initial Program Load" eller boot), da man altid kan slette et register uden at skulle gemme det.

Med undtagelse af Model 67 var alle adresser rigtige hukommelsesadresser. Virtuel hukommelse var først tilgængelig i de fleste IBM -mainframes i System/370 -serien. Model 67 introducerede en virtuel hukommelsesarkitektur, som MTS , CP-67 og TSS/360 brugte-men ikke IBM's mainline System/360-operativsystemer.

System/360 maskinkodeinstruktionerne er 2 bytes lange (ingen hukommelsesoperander), 4 bytes lange (en operand) eller 6 bytes lange (to operander). Instruktioner er altid placeret på 2-byte grænser.

Handlinger som MVC (Move-Characters) (Hex: D2) kan kun flytte højst 256 bytes information. At flytte mere end 256 bytes data krævede flere MVC -operationer. ( System/370- serien introducerede en familie af mere kraftfulde instruktioner, f.eks. MVCL "Move-Characters-Long" -instruktionen, der understøtter flytning op til 16 MB som en enkelt blok.)

En operand er to bytes lang, typisk repræsenterer en adresse som en 4-bit nibble, der angiver et basisregister og en 12-bit forskydning i forhold til indholdet i dette register, i intervallet 000 – FFF (vist her som hexadecimale tal). Adressen, der svarer til denne operand, er indholdet i det angivne generelle register plus forskydningen. For eksempel vil en MVC-instruktion, der flytter 256 bytes (med længdekoden 255 i hexadecimal som FF ) fra basisregister 7 plus forskydning 000 , til basisregister 8 plus forskydning 001 , blive kodet som 6-byte instruktionen " D2FF 8001 7000 "(operatør/længde/adresse1/adresse2).

System/360 blev designet til at adskille systemtilstanden fra problemtilstanden . Dette gav et grundlæggende niveau for sikkerhed og genoprettelse efter programmeringsfejl. Problem (bruger) programmer kunne ikke ændre data eller programlagring, der er knyttet til systemtilstanden. Adresserings-, data- eller driftsundtagelsesfejl fik maskinen til at gå ind i systemtilstanden via en kontrolleret rutine, så operativsystemet kunne forsøge at rette eller afslutte programmet ved en fejl. På samme måde kunne det gendanne visse processorhardwarefejl gennem maskinens tjekrutiner.

Kanaler

Se også: Kanal I/O

Periferiudstyr er forbundet til systemet via kanaler . En kanal er en specialiseret processor med instruktionssættet optimeret til overførsel af data mellem en perifer og hovedhukommelse. I moderne termer kan dette sammenlignes med direkte hukommelsesadgang (DMA). S/360 forbinder kanaler til styreenheder med bus- og tagkabler ; IBM erstattede til sidst disse med (Enterprise Systems Connection (ESCON)) og Fiber Connection (FICON) kanaler.

Byte-multiplexor og vælgerkanaler

Der var oprindeligt to typer kanaler; byte-multiplexerkanaler (på det tidspunkt simpelthen kendt som "multiplexorkanaler") til tilslutning af enheder med "langsom hastighed" såsom kortlæsere og slag, line-printere og kommunikationskontroller og vælgerkanaler til tilslutning af højhastighedsenheder, såsom disk drev , bånddrev , dataceller og trommer . Hvert System/360 (undtagen Model 20, som ikke var en standard 360) har en byte-multiplexerkanal og 1 eller flere vælgerkanaler, selvom modellen 25 kun har en kanal, som enten kan være en byte-multiplexor eller vælger kanal. De mindre modeller (op til model 50) har integrerede kanaler, mens kanalerne for de større modeller (model 65 og nyere) er store separate enheder i separate kabinetter: IBM 2870 er byte-multiplexor-kanalen med op til fire vælgerunder -kanaler, og IBM 2860 er op til tre vælgerkanaler.

Byte-multiplexerkanalen er i stand til at håndtere I/O til/fra flere enheder samtidigt med enhedens højeste nominelle hastigheder, deraf navnet, da den multipleksede I/O fra disse enheder til en enkelt datasti til hovedhukommelsen. Enheder forbundet til en byte-multiplexerkanal er konfigureret til at fungere i 1-byte, 2-byte, 4-byte eller "burst" -tilstand. De større "blokke" af data bruges til at håndtere progressivt hurtigere enheder. For eksempel ville en 2501 kortlæser, der kører med 600 kort i minuttet, være i 1-byte-tilstand, mens en 1403-N1-printer ville være i burst-tilstand. Byte-multiplexerkanalerne på større modeller har også en valgfri delkanalsektion, der kan rumme bånddrev. Byte-multiplexorens kanaladresse var typisk "0", og vælgerunderkanaladresserne var fra "C0" til "FF". Bånddrev på System/360 blev således almindeligt adresseret til 0C0-0C7. Andre almindelige byte-multiplexer-adresser er: 00A: 2501 Card Reader, 00C/00D: 2540 Reader/Punch, 00E/00F: 1403-N1 Printers, 010-013: 3211 Printers, 020-0BF: 2701/2703 Telecommunications Units. Disse adresser bruges stadig almindeligt i virtuelle z/VM -maskiner.

System/360-modellerne 40 og 50 har en integreret 1052-7-konsol, der normalt adresseres som 01F, men denne var ikke forbundet til byte-multiplexerkanalen, men havde snarere en direkte intern forbindelse til mainframe. Model 30 vedhæftede en anden model af 1052 gennem en 1051 -kontrolenhed. Modellerne 60 til 75 bruger også 1052-7.

Kabel, der bruges som Bus- eller Tag -kabel til IBM System/360
Bus- og mærketerminatorer

Vælgerkanaler aktiverede I/O til højhastighedsenheder. Disse lagerenheder blev knyttet til en styreenhed og derefter til kanalen. Kontrolenheden lader klynger af enheder tilsluttes kanalerne. På modeller med højere hastighed forbedrede flere vælgerkanaler, som kunne fungere samtidigt eller parallelt, den samlede ydelse.

Kontrolenheder er forbundet til kanalerne med "bus og tag" kabelpar. Buskablerne havde adresse- og dataoplysninger, og tagkablerne identificerede, hvilke data der var på bussen. Den generelle konfiguration af en kanal er at forbinde enhederne i en kæde, sådan her: Mainframe — Kontrolenhed X — Kontrolenhed Y — Kontrolenhed Z. Hver styreenhed er tildelt et ”capture -område” af adresser, den betjener. F.eks. Kan styreenhed X opfange adresser 40-4F, styreenhed Y: C0-DF og styreenhed Z: 80-9F. Optagelsesområder skulle være et multiplum af 8, 16, 32, 64 eller 128 enheder og justeres på passende grænser. Hver styreenhed har igen en eller flere enheder tilsluttet. For eksempel kan du have styreenhed Y med 6 diske, der ville blive adresseret som C0-C5.

Der er tre generelle typer bus-og-tag kabler produceret af IBM. Det første er det standard grå bus-og-tag-kabel efterfulgt af det blå bus-og-tag-kabel og til sidst det solbrune bus-og-tag-kabel. Generelt er nyere kabelrevisioner i stand til højere hastigheder eller længere afstande, og nogle periferiudstyr specificerede minimumskabelrevisioner både opstrøms og nedstrøms.

Kabelbestillingen af ​​styreenhederne på kanalen er også betydelig. Hver styreenhed er "fastspændt" med høj eller lav prioritet. Når et enhedsvalg blev sendt ud på en mainframe's kanal, blev valget sendt fra X-> Y-> Z-> Y-> X. Hvis styreenheden var "høj", blev valget kontrolleret i udgående retning, hvis "lavt" derefter indgående retning. Således var styreenhed X enten 1. eller 5., Y var enten 2. eller 4., og Z var 3. i rækken. Det er også muligt at have flere kanaler knyttet til en styreenhed fra samme eller flere mainframes, hvilket giver en rig kapacitet med høj ydeevne, flere adgangs- og backup-funktioner.

Typisk er den samlede kabellængde af en kanal begrænset til 200 fod, mindre foretrukket. Hver kontrolenhed tegner sig for omkring 10 "fod" af grænsen på 200 fod.

Bloker multiplexerkanal

IBM introducerede først en ny type I/O -kanal på Model 85 og Model 195, 2880 -blokmultiplexerkanalen , og lavede dem derefter som standard på System/370 . Denne kanal tillod en enhed at suspendere et kanalprogram i afventning af afslutningen af ​​en I/O -operation og dermed frigøre kanalen til brug af en anden enhed. En blokmultiplexerkanal kan enten understøtte standardforbindelser på 1,5 MB/sekund eller, med 2-bytes grænsefladefunktionen, 3 MB/sekund; sidstnævnte bruger et tagkabel og to buskabler. På S/370 er der mulighed for en 3,0 MB/s datastreamingskanal med et buskabel og et tagkabel.

Den første brug til dette var 2305-disken med fast hoved, som har 8 "eksponeringer" (aliasadresser) og rotationspositionsføling (RPS).

Blokmultiplexerkanaler kan fungere som en vælgerkanal for at tillade kompatibel vedhæftning af ældre undersystemer.

Grundlæggende hardwarekomponenter

Et SLT-kort i en bredde
Mange SLT -kort tilsluttet et SLT -kort.

Da han var usikker på pålideligheden og tilgængeligheden af ​​de dengang nye monolitiske integrerede kredsløb , valgte IBM i stedet at designe og fremstille sine egne brugerdefinerede hybridintegrerede kredsløb . Disse blev bygget på 11 mm firkantede keramiske underlag. Modstande blev silketrykt på og diskrete glas indkapslet transistorer og dioder blev tilsat. Substratet blev derefter dækket med et metal låg eller indkapslet i plast for at skabe et " Solid Logic Technology " (SLT) modul.

En række af disse SLT-moduler blev derefter flip-chip monteret på et lille flerlags trykt kredsløb "SLT-kort". Hvert kort havde en eller to stikkontakter på den ene kant, der sluttede til stifter på et af computerens "SLT -kort". Dette var omvendt af, hvordan de fleste andre virksomhedskort blev monteret, hvor kortene havde nåle eller trykte kontaktområder og sat i stikkontakter på computerens tavler.

Op til tyve SLT-plader kunne samles side om side (lodret og vandret) for at danne en "logisk port". Flere porte monteret sammen udgjorde en kasseformet "logisk ramme". De ydre porte var generelt hængslet langs en lodret kant, så de kunne svinges op for at give adgang til de faste indvendige porte. De større maskiner kunne have mere end en ramme boltet sammen for at producere den sidste enhed, såsom en multi-frame Central Processing Unit (CPU).

Operativsystem software

Hovedartikel: System/360 -operativsystemer

De mindre System/360 -modeller brugte Basic Operating System/360 ( BOS/360 ), Tape Operating System (TOS/360) eller Disk Operating System/360 ( DOS/360 , som udviklede sig til DOS/VS, DOS/VSE, VSE/AF, VSE/SP, VSE/ESA og derefter z/VSE ).

De større modeller brugte Operating System/360 (OS/360). IBM udviklede flere niveauer af OS/360 med stadig mere kraftfulde funktioner: Primært kontrolprogram (PCP), Multiprogrammering med et fast antal opgaver (MFT) og Multiprogrammering med et variabelt antal opgaver (MVT). MVT tog lang tid at udvikle sig til et brugbart system, og den mindre ambitiøse MFT blev udbredt. PCP blev brugt på mellemliggende maskiner for små til at køre MFT godt, og på større maskiner før MFT var tilgængelig; de endelige udgivelser af OS/360 omfattede kun MFT og MVT. For System/370 og senere maskiner udviklede MFT sig til OS/VS1 , mens MVT udviklede sig til OS/VS2 (SVS) (Single Virtual Storage), hvorefter forskellige versioner af MVS (Multiple Virtual Storage) kulminerede i det nuværende z/OS .

Da den annoncerede Model 67 i august 1965, annoncerede IBM også TSS/360 (Time-Sharing System) til levering på samme tid som 67. TSS/360, et svar til Multics , var et ambitiøst projekt, der omfattede mange avancerede funktioner . Det havde ydelsesproblemer, blev forsinket, annulleret, genindsat og endelig annulleret igen i 1971. Kunder migrerede til CP-67 , MTS ( Michigan Terminal System ), TSO ( Time Sharing Option for OS/360) eller en af ​​flere andre tidspunkter -deling systemer.

CP-67, det originale virtuelle maskinesystem , blev også kendt som CP/CMS . CP/67 blev udviklet uden for IBM -mainstream på IBM's Cambridge Scientific Center i samarbejde med MIT -forskere. CP/CMS vandt til sidst bred accept og førte til udviklingen af VM/370 (Virtual Machine), der havde et primært interaktivt "sub" operativsystem kendt som VM/CMS (Conversational Monitoring System). Dette udviklede sig til nutidens z/VM .

Model 20 tilbød et forenklet og sjældent brugt tape-baseret system kaldet TPS (Tape Processing System) og DPS (Disk Processing System), der understøttede 2311 diskdrevet. TPS kunne køre på en maskine med 8 KB hukommelse; DPS krævede 12 KB, hvilket var ret heftigt for en Model 20. Mange kunder løb ganske glad med 4 KB og CPS (Card Processing System). Med TPS og DPS blev kortlæseren brugt til at læse Job Control Language -kortene, der definerede stablen af ​​job, der skal køres, og til at læse transaktionsdata, f.eks. Kundebetalinger. Operativsystemet blev holdt på bånd eller disk, og resultaterne kunne også gemmes på båndene eller harddiskene. Stablet jobbehandling blev en spændende mulighed for den lille, men eventyrlystne computerbruger.

En lidt kendt og lidt brugt pakke med hjælpeprogrammer med 80 søjler med hulkort, kendt som Basic Programming Support (BPS) (jocularly: Barely Programming Support), en forløber for TOS, var tilgængelig for mindre systemer.

Komponentnavne

IBM oprettede et nyt navngivningssystem til de nye komponenter, der blev oprettet til System/360, selvom kendte gamle navne, som IBM 1403 og IBM 1052 , blev bevaret. I dette nye navnesystem fik komponenterne firecifrede tal, der startede med 2. Det andet ciffer beskrev komponenttypen som følger:

20xx: Aritmetiske processorer, for eksempel IBM 2030 , som var CPU'en til IBM System/360 Model 30 .
21xx: Strømforsyninger og andet udstyr, der er tæt forbundet med processorer, f.eks. IBM 2167 Configuration Unit .
22xx: Visuelle outputenheder, f.eks. IBM 2250- og IBM 2260 CRT -skærme og IBM 2203 -linjeprinter til System/360 -model 20.
23xx: Lagerenheder med direkte adgang, f.eks. IBM 2311 og IBM 2314 diskdrev, IBM 2321 Data Cell ;
Hovedlager, f.eks. IBM 2361 Storage med stor kapacitet (Core Storage, Large Core Storage eller LCS) og IBM 2365 Processor Storage .
24xx: Magnetbåndsdrev , for eksempel IBM 2401 , IBM 2405 og IBM 2415 .
25xx: Udstanset korthåndteringsudstyr, f.eks. IBM 2501 ( kortlæser ), IBM 2520 (kortstans); IBM 2540 (læser/punch) og IBM 2560 (Multi-Function Card Machine eller MFCM).
26xx: Papirbåndshåndteringsudstyr , f.eks. IBM 2671 papirtape -læser.
27xx: Kommunikationsudstyr, f.eks. IBM 2701 , IBM 2705 , IBM 2741 interaktiv terminal og IBM 2780 batchterminal.
28xx: Kanaler og controllere, f.eks. IBM 2821 Control Unit , IBM 2841 og IBM 2844 .
29xx: Diverse enheder, f.eks. IBM 2914 Data Channel Switch og IBM 2944 Data Channel Repeater .

Periferiudstyr

IBM udviklede en ny familie af perifert udstyr til System/360, der overførte et par stykker fra sin ældre 1400 -serie. Grænseflader blev standardiseret, hvilket gav større fleksibilitet til at blande og matche processorer, controllere og periferiudstyr end i de tidligere produktlinjer.

Derudover kunne System/360 -computere bruge visse eksterne enheder, der oprindeligt blev udviklet til tidligere computere. Disse tidligere eksterne enheder brugte et andet nummereringssystem, f.eks. IBM 1403 -kædeprinteren . 1403, en ekstremt pålidelig enhed, der allerede havde opnået et ry som en arbejdshest, blev solgt som 1403-N1, da den blev tilpasset til System/360.

Også tilgængelige optiske tegngenkendelse (OCR) læsere IBM 1287 og IBM 1288, som kunne læse Alpha Numeric (A/N) og Numeric Hand Printed (NHP/NHW) tegn fra kasserers båndruller til sider i fuld størrelse. På det tidspunkt blev dette gjort med meget store optiske/logiske læsere. Software var for langsom og dyr på det tidspunkt.

Model 65 og derunder sælges med en IBM 1052-7 som konsolens skrivemaskine. 360/85 med funktion 5450 bruger en displaykonsol, der ikke var kompatibel med andet i linjen; den senere 3066 -konsol til 370/165 og 370/168 bruger det samme grundlæggende displaydesign som 360/85. IBM System/360 -modellerne 91 og 195 bruger en grafisk skærm, der ligner IBM 2250, som deres primære konsol.

Yderligere operatørkonsoller var også tilgængelige. Visse avancerede maskiner kan eventuelt købes med et grafisk display på 2250 , der koster op til 100.000 US $; mindre maskiner kunne bruge den billigere 2260 -skærm eller senere 3270 .

Direkte adgangslagerenheder (DASD)

Yderligere oplysninger: Lagerenhed med direkte adgang
IBM 2311 diskdrev
Se også: IBM S/360 og andre IBM -mainframe -harddiske

De første diskdrev til System/360 var IBM 2302'er og IBM 2311'er . Den første tromle til System/360 var IBM 7320 .

156 KB/sekund 2302 var baseret på den tidligere 1302 og var tilgængelig som model 3 med to 112,79 MB moduler eller som model 4 med fire sådanne moduler.

2311, med en aftagelig 1316 diskpakke , var baseret på IBM 1311 og havde en teoretisk kapacitet på 7,2 MB, selvom den faktiske kapacitet varierede med rekorddesign. (Ved brug med en 360/20 blev 1316 pack formateret i fast længde 270 byte sektorer , hvilket giver en maksimal kapacitet på 5.4MB.)

I 1966 blev de første 2314'er afsendt. Denne enhed havde op til otte brugbare diskdrev med en integreret styreenhed; der var ni drev, men en var reserveret som reserve. Hvert drev brugte en aftagelig 2316 diskpakke med en kapacitet på næsten 28 MB. Diskpakkerne til 2311 og 2314 var fysisk store efter nutidens standarder - f.eks. Var 1316 diskpakken cirka 36 cm i diameter og havde seks fade stablet på en central spindel. Den øverste og nederste ydre tallerken lagrede ikke data. Data blev registreret på indersiderne af de øverste og nederste tallerkener og begge sider af de inderste tallerkener, hvilket gav 10 registreringsflader. De 10 læse-/skrivehoveder bevægede sig sammen på tværs af tallerkenernes overflader, som var formateret med 203 koncentriske spor. For at reducere mængden af ​​hovedbevægelse (søger) blev data skrevet i en virtuel cylinder fra indvendig topfad ned til indvendig bundplade. Disse diske blev normalt ikke formateret med sektorer i fast størrelse, ligesom dagens harddiske (selvom dette blev gjort med CP/CMS ). Snarere kunne de fleste System/360 I/O-software tilpasse datapostens længde (poster med variabel længde), som det var tilfældet med magnetbånd.

IBM 2314 diskdrev og IBM 2540 kortlæser/punch ved University of Michigan

Nogle af de mest kraftfulde tidlige System/360'er brugte højhastigheds-per-track-trommellagerenheder. 3.500 omdr./min. 2301, som erstattede 7320, var en del af den originale System/360 -meddelelse med en kapacitet på 4 MB. 303,8 KB/sekund IBM 2303 blev annonceret den 31. januar 1966 med en kapacitet på 3,913 MB. Disse var de eneste trommer, der blev annonceret til System/360 og System/370, og deres niche blev senere fyldt af diske med fast hoved.

De 6000 omdr./min. 2305 dukkede op i 1970 med kapaciteter på 5 MB (2305-1) eller 11 MB (2305-2) pr. Modul. Selvom disse enheder ikke havde stor kapacitet, gjorde deres hastighed og overførselshastigheder dem attraktive for højtydende behov. En typisk anvendelse var overlejringsforbindelse (f.eks. Til operativsystemer og applikationsunderrutiner) til programsektioner, der blev skrevet til skiftevis i de samme hukommelsesområder. Faste hoveddiske og tromler var særlig effektive som personsøgere på de tidlige virtuelle hukommelsessystemer. 2305, skønt den ofte kaldes en "tromle", var faktisk en head-per-track disk-enhed med 12 optageflader og en dataoverførselshastighed på op til 3 MB pr. Sekund.

Sjældent set var IBM 2321 Data Cell , en mekanisk kompleks enhed, der indeholdt flere magnetstrimler til opbevaring af data; strimler kunne fås tilfældigt og placeres på en cylinderformet tromle til læse-/skriveoperationer; vendte derefter tilbage til en intern lagerkassette. IBM Data Cell [noodle picker] var blandt flere IBM-varemærker med "hurtig" masse online direkte adgangsopbevaringsudstyr (reinkarneret i de senere år som "virtuel tape" og automatiserede båndbibliotekar-periferiudstyr). 2321 -filen havde en kapacitet på 400 MB på det tidspunkt, hvor 2311 -diskdrevet kun havde 7,2 MB. IBM Data Cell blev foreslået at udfylde hulrum mellem omkostninger/kapacitet/hastighed mellem magnetbånd - som havde høj kapacitet med relativt lave omkostninger pr. Lagret byte - og diske, der havde større omkostninger pr. Byte. Nogle installationer fandt også den elektromekaniske drift mindre pålidelig og valgte mindre mekaniske former for direkte adgang til opbevaring.

Model 44 var unik ved at tilbyde et integreret single-disk-drev som standardfunktion. Dette drev brugte 2315 "ramkit" -patronen og gav 1.171.200 bytes lagerplads.

Bånddrev

IBM 2401 bånddrev

De 2400 bånddrev bestod af et kombineret drev og styreenhed plus individuelle 1/2 "bånddrev tilsluttet. Med System/360 skiftede IBM fra IBM 7 -spor til 9 -bånds båndformat . Der kunne købes 2400 drev, der læste og skrev 7 -sporbånd til kompatibilitet med de ældre IBM 729 bånddrev. I 1967 blev et langsommere og billigere par bånddrev med integreret styreenhed introduceret: 2415. I 1968 blev IBM 2420 båndsystem frigivet med meget højere datahastigheder , selvtrådende tapedrift og pakningstæthed på 1600 bpi. Den forblev i produktlinjen indtil 1979.

Enhedsregistreringsenheder

IBM 1403 line printer
  • Stansede kortenheder inkluderede 2501 kortlæser og 2540 kortlæserslag. Stort set alle System/360 havde en 2540. 2560 MFCM ("Multifunktionskortmaskine") læser/sorterer/slag, som er anført ovenfor, var kun til Model 20. Det var berygtet for problemer med pålidelighed (optjening af humoristiske akronymer, der ofte involverede "... Card Muncher" eller "Mal-Function Card Machine").
  • Line -printere var IBM 1403 og den langsommere IBM 1443 .
  • En papirbåndslæser, IBM 2671, blev introduceret i 1964. Den havde en nominel hastighed på 1.000 cps. Der var også en papirbåndslæser og papirbåndstans fra en tidligere æra, der kun var tilgængelig som RPQ'er ( anmodning om pristilbud ). 1054 (læser) og 1055 (slag), som blev ført frem (som 1052 konsol skrivemaskine) fra IBM 1050 Teleprocessing System. Alle disse enheder opererede med maksimalt 15,5 tegn i sekundet. Papirbåndstansen fra IBM 1080 System var også tilgængelig hos RPQ, men til en uoverkommelig dyr pris.
  • Optical Character Recognition (OCR) -enheder 1287 og senere 1288 var tilgængelige på 360'erne. 1287 kunne læse håndskrevne tal, nogle OCR -skrifttyper og kasseapparater med OCR -papirbånd. 1288 'sidelæser' kunne håndtere op til juridisk størrelse OCR -skrifttype, der er skrevet, samt håndskrevne tal. Begge disse OCR -enheder anvendte et "flyvende sted" -scanningsprincip, med raster -scanning leveret af et stort CRT, og ændringer i reflekteret lysdensitet blev opsamlet af et højforstærket fotomultiplikatorrør .
  • MICR ( Magnetic Ink Character Recognition ) blev leveret af IBM 1412 og 1419 Check Sorters, med Magnetic Ink Printing (til checkbøger) på 1445 printere (en modificeret 1443, der brugte et MICR -bånd). 1412/1419 og 1445 blev hovedsageligt brugt af bankinstitutter.

Resterende maskiner

På trods af at de er blevet solgt eller leaset i meget store mængder til et mainframe- system i sin æra, er der kun få system/360-computere, der hovedsagelig forbliver som ejendomme for museer eller samlere. Eksempler på eksisterende systemer inkluderer:

  • Den Computer History Museum i Mountain View, Californien har en ikke-arbejdende Model 30 på display, som gør det Museum of Transport and Technology (MOTAT) i Auckland, New Zealand og Wien tekniske universitet i Østrig.
  • Den University of Western Australia Computer Club har en komplet model 40 i opbevaring.
  • Kontrolpanelet på en Model 65, fra et kompleks af System/360 -modeltyper , der er bygget til FAA som IBM 9020 , er udstillet i Computer Science -afdelingen ved Stanford University . I sin maksimale konfiguration kan den omfatte op til 12 System/360 Model 65'ere og Model 50'ere. Den blev fremstillet i 1971 og nedlagt i 1993.
  • KCG Computer Museum i Kyoto Computer Gakuin, Japans første computerskole i byen, har et IBM System/360 Model 40 udstillet.
  • To IBM System/360 Model 20 -processorer sammen med adskillige eksterne enheder (der danner mindst ét ​​komplet system) placeret i Nürnberg, Tyskland, blev købt på eBay i april/maj 2019 for € 3710 af to britiske entusiaster, der i løbet af nogle måneder, flyttede maskinen til Creslow Park i Buckinghamshire , Storbritannien. Systemet var i en lille, forladt bygning, der var uberørt i årtier, og tilsyneladende havde været brugt i denne bygning, da alle eksterne enheder stadig var fuldt kabelforbundne og forbundet. Systemerne er nu i et dedikeret maskinrum og undergår restaurering som forberedelse til offentlig visning i fremtiden.

En løbende liste over resterende System/360'er kan findes på World Inventory of resterende System/360 CPU'er .

Galleri

Dette galleri viser operatørens konsol med registerværdilamper , vippekontakter (midten af ​​billederne) og " nødtræk " -kontakt (øverst til højre på billederne) af de forskellige modeller.

  • Model 30

  • Model 40

  • Model 44

  • Model 50

  • Model 65

  • Model 67

  • Model 85

  • Model 91

I populærkulturen

I den amerikanske tv -serie Mad Men (2007–2015) blev "IBM 360" omtalt som en plot -enhed, hvor et firma leasede systemet til reklamebureauet og var en fremtrædende baggrund i den syvende sæson .

Den film THX 1138 har flere scener af et stort computerrum med fem System / 360-konsoller, båndstationer og andre ydre enheder.

En crowdfunding -kampagne til redning og restaurering af et IBM 360 -system fra Nürnberg har modtaget succesfuld finansiering.

Se også

Noter

Referencer

eksterne links

Fra IBM Journal of Research and Development

Fra IBM Systems Journal

  • Blaauw, GA ; Brooks, FP (1964). "Strukturen i SYSTEM/360: Del I - Oversigt over den logiske struktur". IBM Systems Journal . 3 (2): 119–135. doi : 10.1147/sj.32.0118 .
  • Stevens, WY (1964). "Strukturen i SYSTEM/360, del II: Systemimplementeringer". IBM Systems Journal . 3 (2): 136–143. doi : 10.1147/sj.32.0136 .
  • Amdahl, GM (1964). "Strukturen i SYSTEM/360, del III: Behandling af enhedsdesignovervejelser". IBM Systems Journal . 3 (2): 144–164. doi : 10.1147/sj.32.0144 .
  • Padegs, A. (1964). "Strukturen i SYSTEM/360, del IV: Kanaldesignovervejelser". IBM Systems Journal . 3 (2): 165–179. doi : 10.1147/sj.32.0165 .
  • Blaauw, GA (1964). "Strukturen i SYSTEM/360, del V: Multisystem -organisation". IBM Systems Journal . 3 (2): 181–195. doi : 10.1147/sj.32.0181 .
  • Tucker, SG (1967). "Mikroprogramstyring til SYSTEM/360". IBM Systems Journal . 6 (4): 222–241. doi : 10.1147/sj.64.0222 .