System IBM/370

Rejestry ogólne 0-15
	Rejestry IBM S/370
	;
	Wartość uzupełnienia do dwóch
	;
	Zobacz zasady działania
	;
	;
	;
	;
36	Przepełnienie punktu stałego
37	Przepełnienie dziesiętne
38	Niedopełnienie wykładnika
39	Znaczenie
	;
	;
20	Przepełnienie punktu stałego
21	Przepełnienie dziesiętne
22	Niedopełnienie wykładnika
23	Znaczenie
	;
	;
20	Przepełnienie punktu stałego
21	Przepełnienie dziesiętne
22	Niedopełnienie wykładnika
23	Znaczenie
	;
	;
20	Przepełnienie punktu stałego
21	Przepełnienie dziesiętne
22	Niedopełnienie wykładnika
23	Znaczenie

Układ/370
Projektant	IBM
Bity	32-bitowy
wprowadzony	1970
Projekt	CISC
Typ	; ; Rejestr – rejestr Rejestr – pamięć Pamięć – pamięć
Kodowanie	Zmienna (o długości 2, 4 lub 6 bajtów)
Rozgałęzienie	Kod stanu , indeksowanie, liczenie
endianizm	Duży
Poprzednik	System/360
Następca	S/370-XA, ESA/370, ESA/390 , z/Architektura
Rejestry
Ogólny cel	16 × 32-bitowy
Zmiennoprzecinkowy	4 × 64-bitowy

IBM System / 370 ( S / 370 ) to gama modeli komputerów mainframe IBM ogłoszonych 30 czerwca 1970 r. Jako następcy rodziny System / 360 . Seria w większości zachowuje kompatybilność wsteczną z S / 360, umożliwiając klientom łatwą ścieżkę migracji; to oraz poprawa wydajności były dominującymi tematami zapowiedzi produktu. We wrześniu 1990 roku linia System/370 została zastąpiona przez System/390 .

Ewolucja

Oryginalna linia System / 370 została ogłoszona 30 czerwca 1970 r., A pierwsze dostawy modeli 155 i 165 do klientów zaplanowano odpowiednio na luty 1971 r. I kwiecień 1971 r. Model 155 został po raz pierwszy wysłany w styczniu 1971 roku. System / 370 przeszedł kilka ulepszeń architektonicznych w ciągu około 20 lat swojego życia.

Następujące funkcje wymienione w Zasadach działania są opcjonalne w S/360, ale standardowe w S/370, wprowadzone z S/370 lub dodane do S/370 po ogłoszeniu.

Rozgałęziaj się i oszczędzaj
Kanałowe pośrednie adresowanie danych
Przełączanie zestawu kanałów
Wyczyść wejścia/wyjścia
Ponów polecenie
Zestaw instrukcji handlowych
Zamiana warunkowa
Zegar procesora i komparator zegara
Przestrzeń dwuadresowa (DAS)
Zmiennoprzecinkowa o rozszerzonej precyzji
Rozszerzone adresowanie rzeczywiste
Sygnały zewnętrzne
Szybkie wydanie
Zmiennoprzecinkowy
Zatrzymaj urządzenie
Rozszerzone wylogowanie we/wy
Ograniczone wylogowanie z kanału
Odwróć ruch
Wieloprzetwarzanie
Obsługa kluczy PSW
Rozszerzenia odzyskiwania
Ochrona segmentu
Sygnał serwisowy
Start-I/O-Szybkie kolejkowanie
Rozszerzenia instrukcji klucza pamięci masowej
Klucz do przechowywania 4K-bajtowy blok
Wstrzymaj i wznów
Blok testowy
Tłumaczenie
Wektor
31-bitowe IDAW

Modele początkowe

Pierwsze maszyny System/370, Model 155 i Model 165 , zawierały tylko niewielką liczbę zmian w architekturze System/360. Zmiany te obejmowały:

13 nowych instrukcji, wśród których były

PRZESUŃ DŁUGO ( MVCL );
PORÓWNAJ LOGICZNE DŁUGIE ( CLCL );

umożliwiając w ten sposób operacje na maksymalnie 2 ^ 24-1 bajtach (16 MB), w porównaniu z limitami 256 bajtów w MVC i CLC 360;

SHIFT AND ROUND DECIMAL ( SRP ), który mnoży lub dzieli spakowaną wartość dziesiętną przez potęgę 10, zaokrąglając wynik podczas dzielenia;

opcjonalna 128-bitowa ( szesnastkowa ) arytmetyka zmiennoprzecinkowa , wprowadzona w System/360 Model 85
nowy zegar czasu dziennego o wyższej rozdzielczości
obsługa kanału multipleksera blokowego wprowadzonego w System / 360 Model 85.
Wszystkie funkcje emulatora zostały zaprojektowane do pracy pod kontrolą standardowych systemów operacyjnych. IBM udokumentował programy emulujące S/370 jako zintegrowane emulatory.

Modele te miały pamięć rdzeniową i nie obejmowały obsługi pamięci wirtualnej .

Technologia logiczna

układy scalone IBM o nazwie MST (Monolithic System Technology), co czyni je komputerami trzeciej generacji. MST dostarczyło System/370 z od czterech do ośmiu razy większą gęstością obwodów i ponad dziesięciokrotnie większą niezawodnością w porównaniu z poprzednią SLT drugiej generacji System/360.

Pamięć monolityczna

23 września 1970 r. IBM ogłosił Model 145 , trzeci model Systemu / 370, który był pierwszym modelem wyposażonym w półprzewodnikową pamięć główną wykonaną z monolitycznych układów scalonych i miał zostać dostarczony późnym latem 1971 r. Wszystkie kolejne Modele S / 370 korzystały z takiej pamięci.

Wirtualne przechowywanie

W 1972 roku dokonano bardzo znaczącej zmiany, kiedy wprowadzono obsługę pamięci wirtualnej wraz z ogłoszeniem IBM „System / 370 Advanced Function”. IBM początkowo (i kontrowersyjnie) zdecydował się wykluczyć wirtualną pamięć masową z linii S / 370. Ogłoszenie z 2 sierpnia 1972 r. zawierało:

sprzęt do relokacji adresów we wszystkich S/370 z wyjątkiem oryginalnych modeli 155 i 165
nowe modele S/370 158 i 168 ze sprzętem do relokacji adresów
cztery nowe systemy operacyjne: DOS/VS (DOS z wirtualną pamięcią masową), OS/VS1 ( OS/360 MFT z wirtualną pamięcią masową), OS/VS2 (OS/360 MVT z wirtualną pamięcią masową) Release 1, określane jako SVS (Single Virtual Storage) i wydanie 2, określane jako MVS (Multiple Virtual Storage) i planowane do udostępnienia 20 miesięcy później (pod koniec marca 1974 r.), oraz VM/370 – ponownie wdrożony CP/CMS

System/370-145 Renderowanie 3D

Renderowanie 3D centrum komputerowego z napędami taśmowymi IBM System/370-145 i IBM 2401

System/370-145 Renderowanie 3D

Konsola systemowa System/370-145.

Wirtualna pamięć masowa była faktycznie dostarczana na sprzęcie S/370 przed tym ogłoszeniem:

W czerwcu 1971 roku na S/370-145 (z których jeden musiał zostać „przemycony” do Cambridge Scientific Center, aby nikt nie zauważył przybycia S/370 do tego siedliska rozwoju pamięci wirtualnej – ponieważ oznaczałoby to, że S/370 miał otrzymać technologię relokacji adresu). (Varian 1997: s29) S / 370-145 miał pamięć asocjacyjną używaną przez mikrokod do funkcji zgodności z DOS z pierwszych dostaw w czerwcu 1971 roku; ten sam sprzęt był używany przez mikrokod dla DAT. Chociaż IBM słynnie zdecydował się wykluczyć wirtualną pamięć masową z ogłoszenia S/370, decyzja ta była ponownie rozważana podczas kończenia inżynierii 145, częściowo z powodu doświadczeń z pamięcią wirtualną w CSC i innych miejscach. Architektura 145 mikrokodów uprościła dodanie wirtualnej pamięci masowej, dzięki czemu ta funkcja była obecna we wczesnych latach 145 bez rozległych modyfikacji sprzętowych potrzebnych w innych modelach. Jednak IBM nie udokumentował możliwości wirtualnego przechowywania 145 ani nie opisał odpowiednich bitów w rejestrach kontrolnych i PSW, które były wyświetlane na panelu sterowania operatora po wybraniu za pomocą przełączników rolkowych. Bity odniesienia i zmiany kluczy ochrony pamięci były jednak oznaczone na rolkach, co stanowiło nie lada gratkę dla każdego, kto pracował z wcześniejszym 360/67. Dotychczasowi klienci S/370-145 z radością dowiedzieli się, że nie muszą kupować aktualizacji sprzętu, aby uruchomić DOS/VS lub OS/VS1 (lub OS/VS2 Release 1 – co było możliwe, ale nieczęste ze względu na ograniczona ilość pamięci głównej dostępnej w S/370-145).

Krótko po ogłoszeniu z 2 sierpnia 1972 r. Po cichu ogłoszono aktualizacje DAT box (sprzęt do relokacji adresu) dla S / 370-155 i S / 370-165, ale były one dostępne tylko do zakupu przez klientów, którzy już posiadali Model 155 lub 165 Po instalacji modele te były znane jako S/370-155-II i S/370-165-II. IBM chciał, aby klienci zmodernizowali swoje systemy 155 i 165 do szeroko sprzedawanych S / 370-158 i -168. Te ulepszenia były zaskakująco drogie (odpowiednio 200 000 USD i 400 000 USD) i miały długi czas realizacji wysyłki po zamówieniu przez klienta; w związku z tym nigdy nie cieszyły się popularnością wśród klientów, z których większość dzierżawiła swoje systemy za pośrednictwem zewnętrznej firmy leasingowej. Doprowadziło to do tego, że oryginalne modele S / 370-155 i S / 370-165 zostały opisane jako „kotwice do łodzi”. Aktualizacja, wymagana do uruchomienia OS/VS1 lub OS/VS2, nie była opłacalna dla większości klientów, zanim IBM mógł ją faktycznie dostarczyć i zainstalować, więc wielu klientów utknęło z tymi maszynami z MVT do końca ich dzierżawy. Nie było niczym niezwykłym, że dla tych bardziej niefortunnych były to kolejne cztery, pięć, a nawet sześć lat i okazało się, że był to istotny czynnik w powolnym wdrażaniu OS/VS2 MVS, nie tylko ogólnie przez klientów, ale przez wielu również wewnętrzne serwisy IBM.

Kolejne ulepszenia

Późniejsze zmiany w architekturze obejmowały przede wszystkim rozbudowę pamięci (centralnej pamięci masowej) — zarówno pamięci fizycznej, jak i wirtualnej przestrzeni adresowej — w celu umożliwienia obsługi większych obciążeń i spełnienia wymagań klientów dotyczących większej pamięci masowej. Był to nieunikniony trend, ponieważ prawo Moore'a obniżyło jednostkowy koszt pamięci. Podobnie jak w przypadku wszystkich prac rozwojowych nad komputerami mainframe IBM, najważniejsze było zachowanie wstecznej kompatybilności . ^{[ potrzebne źródło ]}

Pomoc specyficzna dla systemu operacyjnego, rozszerzona obsługa programu kontrolnego (ECPS). rozszerzony obiekt i funkcje rozszerzeń dla OS/VS1, MVS i VM. Poziomy wykorzystania tych systemów operacyjnych, np. MVS/System Extensions (MVS/SE), zmniejszają długość ścieżki dla niektórych częstych funkcji.

Funkcja podwójnej przestrzeni adresowej (DAS) umożliwia uprzywilejowanemu programowi przenoszenie danych między dwiema przestrzeniami adresowymi bez narzutu związanego z przydzielaniem bufora we wspólnej pamięci, przenoszeniem danych do bufora, planowaniem SRB w docelowej przestrzeni adresowej, przenoszeniem danych do ich ostatecznego celu i uwolnienia bufora. IBM wprowadził DAS w 1981 roku dla 3033 , ale później udostępnił go dla niektórych procesorów 43xx, 3031 i 3032. MVS/System Product (MVS/SP) Wersja 1 wykorzystywała DAS, jeśli był dostępny.
W październiku 1981 r. Procesory 3033 i 3081 dodały „rozszerzone adresowanie rzeczywiste”, co umożliwiło 26-bitowe adresowanie pamięci fizycznej (ale nadal nałożyło 24-bitowy limit dla dowolnej indywidualnej przestrzeni adresowej). Ta funkcja pojawiła się później w innych systemach, takich jak 4381 i 3090.
Rozszerzona architektura System/370 (S/370-XA), po raz pierwszy dostępna na początku 1983 r. w procesorach 3081 i 3083, zapewniła szereg głównych ulepszeń, w tym: rozszerzenie przestrzeni adresowej z 24-bitów do 31 - bitów ; ułatwienie przepływu danych między dwiema przestrzeniami adresowymi; oraz kompletne przeprojektowanie architektury I/O. Możliwości usług cross-memory, które ułatwiały przenoszenie danych między przestrzeniami adresowymi, były faktycznie dostępne tuż przed architekturą S/370-XA na procesorach 3031, 3032 i 3033.
W lutym 1988 IBM ogłosił Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370) dla ulepszonych ( E ) modeli 3090 i 4381. Dodał szesnaście 32-bitowych rejestrów dostępu , więcej trybów adresowania i różne udogodnienia do pracy z wieloma przestrzeniami adresowymi jednocześnie.
5 września 1990 r. IBM ogłosił architekturę Enterprise Systems Architecture / 390 (ESA / 390), zgodną w górę z ESA / 370.

Rozszerzanie przestrzeni adresowej

Jak opisano powyżej, linia produktów S/370 przeszła poważną zmianę architektoniczną: rozszerzenie jej przestrzeni adresowej z 24 do 31 bitów.

Ewolucję adresowania S/370 zawsze komplikował podstawowy projekt zestawu instrukcji S/360 i jego duża zainstalowana baza kodu, która opierała się na 24-bitowym adresie logicznym . (W szczególności często używana instrukcja maszynowa „Load Address” (LA) wyraźnie wyczyściła osiem górnych bitów adresu umieszczanego w rejestrze. Stworzyło to ogromne problemy z migracją istniejącego oprogramowania).

Wybrana strategia zakładała wdrożenie rozszerzonej adresacji w trzech etapach:

najpierw na poziomie fizycznym (aby włączyć więcej pamięci sprzętowej na system)
następnie na poziomie systemu operacyjnego (aby oprogramowanie systemowe miało dostęp do wielu przestrzeni adresowych i wykorzystywało większe przestrzenie adresowe)
wreszcie na poziomie aplikacji (aby umożliwić nowym aplikacjom dostęp do większych przestrzeni adresowych)

Ponieważ podstawowy zestaw instrukcji S/360 pozostał dostosowany do 24-bitowego wszechświata, ten trzeci krok wymagałby prawdziwego zerwania ze status quo ; istniejące języka asemblera oczywiście nie przyniosłyby korzyści, a przed migracją aplikacji niebędących asemblerami potrzebne byłyby nowe kompilatory. Dlatego większość sklepów nadal uruchamiała swoje 24-bitowe aplikacje w 31-bitowym świecie o wyższej wydajności.

Ta ewolucyjna implementacja (powtórzona w z/Architecture ) miała tę cechę, że najpierw rozwiązywała najpilniejsze problemy: ulga w adresowaniu pamięci rzeczywistej była potrzebna wcześniej niż adresowanie pamięci wirtualnej. ^{[ potrzebne źródło ]}

31 kontra 32 bity

Wybór przez IBM adresowania 31-bitowego (w porównaniu z 32-bitowym) dla 370-XA obejmował różne czynniki. System / 360 Model 67 zawierał pełny tryb adresowania 32-bitowego, ale ta funkcja nie została przeniesiona do serii System / 370, która rozpoczęła się tylko od adresowania 24-bitowego. Kiedy IBM później rozszerzył przestrzeń adresową S / 370 w S / 370-XA, podano kilka powodów wyboru 31 bitów:

Chęć zachowania bitu wyższego rzędu jako „bitu kontrolnego lub ucieczki”. W szczególności standardowa konwencja wywoływania podprogramu standardowego oznaczała ostatnie słowo parametru, ustawiając jego wysoki bit.
Interakcja między adresami 32-bitowymi a dwiema instrukcjami (BXH i BXLE), które traktowały swoje argumenty jako liczby ze znakiem (i co podobno było powodem, dla którego TSS używał adresowania 31-bitowego w Modelu 67). (Varian 1997: s. 26, przypis 85)
Dane wejściowe z kluczowych początkowych witryn Modelu 67, które debatowały nad alternatywami podczas początkowego okresu projektowania systemu i zaleciły 31 bitów (zamiast 32-bitowego projektu, który ostatecznie wybrano w tamtym czasie). (Varian 1997: s. 8–9, przypis 21, zawiera inne komentarze na temat ujawnionego projektu „Wewnętrznej szóstki” Modelu 67)

Serie i modele

Modele posortowane według daty wprowadzenia (tabela)

Poniższa tabela podsumowuje główne serie i modele S/370. W drugiej kolumnie wymieniono główną architekturę związaną z każdą serią. Wiele modeli zaimplementowało więcej niż jedną architekturę; tak więc procesory 308x były początkowo dostarczane jako architektura S / 370, ale później oferowały XA; a wiele procesorów, takich jak 4381, miało mikrokod, który umożliwiał klientowi wybór między operacją S / 370 lub XA (później ESA).

Zwróć także uwagę na mylący termin „kompatybilny z Systemem/370”, który pojawił się w dokumentach źródłowych IBM w celu opisania niektórych produktów. Poza IBM termin ten częściej opisywałby systemy Amdahl Corporation , Hitachi Ltd. i innych, które mogłyby obsługiwać to samo oprogramowanie S/370. Ten wybór terminologii przez IBM mógł być celową próbą zignorowania istnienia producentów kompatybilnych z wtyczkami (PCM), ponieważ agresywnie konkurowali z dominacją IBM w zakresie sprzętu.

Pierwszy rok serii	Architektura	Poziom rynku	Seria	modele
1970	System/370 (bez DAT)	wysokiej klasy	System/370-xxx	-155, -165, -195
1970	System/370 (DAT)	średni zasięg		-145 i -135
1972	Układ/370	wysokiej klasy		-158 i -168
		wejście		-115 i -125
		średni zasięg		-138 i -148
1977	Zgodność z systemem/370	wysokiej klasy	303x	3031, 3032, 3033
1979		wejście/środek	43xx	4331, 4341, 4361
1980		wysokiej klasy	308x	3081, 3083, 3084
1981	System/370-XA	wysokiej klasy	308x	3081, 3083, 3084
1983		średni zasięg	4381	4381
1986		wysokiej klasy	3090	-120 do -600
1986	Zgodność z systemem/370	wejście	937x	9370, ...
1988	ESA/370	wysokiej klasy	ES/3090	ES/3090
1988	ESA/370	średni zasięg	ES/4381	-90, -91, -92

Modele pogrupowane według numeru modelu (szczegóły)

IBM użył nazwy System/370 do ogłoszenia następujących jedenastu (3-cyfrowych) ofert:

System/370 Model 115

IBM System/370 Model 115 został ogłoszony 13 marca 1973 roku jako „idealny system wejściowy System/370 dla użytkowników systemu komputerowego IBM System/3 , 1130 i System/360 Modele 20 , 22 i 25 ”.

Został dostarczony z „co najmniej dwoma (z nowo ogłoszonych przez IBM) bezpośrednio podłączonymi dyskami IBM 3340 ”. Można podłączyć do czterech 3340.

Procesor można skonfigurować z 65 536 (64 KB) lub 98 304 (96 KB) bajtów pamięci głównej. Dostępny był opcjonalny emulator 360/20.

115 został wycofany 9 marca 1981 roku.

System/370 Model 125

IBM System/370 Model 125 został ogłoszony 4 października 1972 roku.

Dwie, trzy lub cztery bezpośrednio podłączone jednostki pamięci dyskowej IBM 3333 zapewniały „do 400 milionów bajtów online”.

Pamięć główna miała 98 304 (96 KB) lub 131 072 (128 KB) bajtów.

125 został wycofany 9 marca 1981 roku.

System/370 Model 135

IBM System / 370 Model 135 został ogłoszony 8 marca 1971 r. Opcje dla 370/135 obejmowały wybór czterech głównych rozmiarów pamięci; Oferowana była również emulacja serii IBM 1400 (1401, 1440 i 1460).

„Urządzenie czytające umieszczone w konsoli Modelu 135” umożliwiało aktualizacje i dodawanie funkcji do mikrokodu Modelu 135.

135 został wycofany 16 października 1979 roku.

System/370 Model 138

IBM System/370 Model 138 , który został ogłoszony 30 czerwca 1976 r., Był oferowany z 524 288 (512 KB) lub 1 048 576 (1 MB) pamięci. Ta ostatnia była „dwukrotnie większa niż maksymalna pojemność modelu 135”, który „można ulepszyć do wewnętrznych poziomów wydajności nowego komputera w lokalizacjach klientów”.

138 został wycofany 1 listopada 1983 roku.

System/370 Model 145

IBM System/370 Model 145 został ogłoszony 23 września 1970 roku, trzy miesiące po modelach 155 i 165. Po raz pierwszy wysłano go w czerwcu 1971 roku.

Model 145, pierwszy System / 370 wykorzystujący monolityczną pamięć główną, był oferowany w sześciu rozmiarach pamięci. Część pamięci głównej, „Reloadable Control Storage” (RCS), została załadowana z wcześniej zapisanej kasety dyskowej zawierającej mikrokod w celu zaimplementowania, na przykład, wszystkich potrzebnych instrukcji, kanałów we / wy i opcjonalnych instrukcji umożliwiających emulację systemu wcześniej maszyny IBM'a.

145 został wycofany 16 października 1979 roku.

System/370 Model 148

IBM System / 370 Model 148 miał te same daty ogłoszenia i wycofania, co Model 138.

Podobnie jak w przypadku opcji modernizacji 135 w terenie, 370/145 można zmodernizować w terenie „w lokalizacjach klientów” do wydajności na poziomie 148. Zmodernizowane systemy 135 i 145 zostały „oznaczone jako modele 135-3 i 145-3”.

System/370 Model 155

IBM System / 370 Model 155 i Model 165 zostały ogłoszone 30 czerwca 1970 r., jako pierwsze z wprowadzonych lat 370. Żaden nie miał skrzynki DAT; ograniczały się do uruchamiania tych samych systemów operacyjnych innych niż pamięć wirtualna, które były dostępne dla Systemu / 360 . 155 po raz pierwszy wysłano w styczniu 1971 roku.

Uwzględniono funkcje zgodności OS / DOS (programy DOS / 360 pod OS / 360), 1401/1440/1460 oraz 1410/7010 i 7070/7074, a obsługujące zintegrowane programy emulujące mogły działać równolegle ze standardowymi obciążeniami System / 370 .

W sierpniu 1972 roku IBM ogłosił, wyłącznie jako aktualizację w terenie, IBM System / 370 Model 155 II , który dodał skrzynkę DAT.

Zarówno 155, jak i 165 zostały wycofane 23 grudnia 1977 roku.

System/370 Model 158

IBM System/370 Model 158 i 370/168 zostały ogłoszone 2 sierpnia 1972 roku.

Zawierał sprzęt do dynamicznej translacji adresów (DAT), który jest warunkiem wstępnym dla nowych systemów operacyjnych z pamięcią wirtualną (DOS/VS, OS/VS1, OS/VS2).

Dostępny był ściśle powiązany model wieloprocesorowy (MP), podobnie jak możliwość luźnego połączenia tego systemu z innym 360 lub 370 za pomocą opcjonalnego adaptera kanał-kanał.

Modele 158 i 168 zostały wycofane 15 września 1980 roku.

System/370 Model 165

IBM System / 370 Model 165 został opisany przez IBM jako „mocniejszy” w porównaniu do „średniej skali” 370/155. Po raz pierwszy wysłano go w kwietniu 1971 roku.

Funkcje zgodności obejmowały emulację 7070/7074 , 7080 i 709/7090/7094/7094 II .

Niektórzy opisali użycie 360/85 z mikrokodowaniem w porównaniu z przewodowymi jako pomost do 370/165.

W sierpniu 1972 IBM ogłosił, wyłącznie jako aktualizację w terenie, IBM System / 370 Model 165 II , który dodał skrzynkę DAT.

165 został wycofany 23 grudnia 1977 roku.

System/370 Model 168

IBM System / 370 Model 168 zawierał „do ośmiu megabajtów” pamięci głównej, dwukrotnie więcej niż maksymalnie 4 megabajty w modelu 370/158.

Zawierał sprzęt do dynamicznej translacji adresów (DAT), który jest warunkiem wstępnym dla nowych systemów operacyjnych z pamięcią wirtualną .

Chociaż 168 służył jako „flagowy” system IBM, w raporcie z 1975 r. Napisano, że IBM ponownie zwiększył moc 370/168 „w następstwie wyzwania Amdahl… zaledwie 10 miesięcy po wprowadzeniu ulepszonego procesora 168-3. "

Model 370/168 został wycofany dopiero we wrześniu 1980 roku.

System/370 Model 195

IBM System/370 Model 195 został ogłoszony 30 czerwca 1970 roku iw tamtym czasie był to „najpotężniejszy system komputerowy IBM”.

Jego wprowadzenie nastąpiło około 14 miesięcy po ogłoszeniu 360/195. Obie 195 maszyny zostały wycofane 9 lutego 1977 r.

Zgodność z systemem/370

Począwszy od 1977 roku IBM zaczął wprowadzać nowe systemy, używając opisu „Zgodny członek rodziny System / 370”.

IBM303X

Pierwsza z pierwszych maszyn z najwyższej półki, IBM 3033 , została ogłoszona 25 marca 1977 r. I została dostarczona w marcu następnego roku, kiedy to ogłoszono wieloprocesorową wersję 3033. IBM opisał to jako „The Big One”.

IBM zauważył, patrząc wstecz, że „Kiedy został wprowadzony na rynek 25 marca 1977 r., 3033 przyćmił wewnętrzną prędkość operacyjną poprzedniego flagowego modelu firmy System / 370 Model 168-3…”

IBM 3031 i IBM 3032 zostały ogłoszone 7 października 1977 i wycofane 8 lutego 1985.

IBM308X

Trzy systemy obejmowały kolejną serię zaawansowanych maszyn, systemy IBM 308X:

3081 (ogłoszony 12 listopada 1980) miał 2 procesory
3083 (ogłoszony 31 marca 1982) miał 1 procesor
Model 3084 (ogłoszony 3 września 1982) miał 4 procesory

Pomimo numeracji, najmniej wydajny był 3083, który można było zmodernizować w terenie do 3081; 3084 był szczytem linii.

Modele te wprowadziły 31-bitowe możliwości adresowania IBM Extended Architecture oraz zestaw oprogramowania MVS / Extended Architecture (MVS / XA) kompatybilnego wstecz , zastępującego poprzednie produkty i część OS / VS2 R3.8:

Numer	Nazwa
565-279	Podstawowa metoda dostępu telekomunikacyjnego/produkt systemowy (BTAM/SP)
5668-978	Metoda dostępu do grafiki/produkt systemowy (GAM/SP)
5740-XC6	Produkt MVS/systemowy — JES2 wersja 2
5685-291	Produkt MVS/systemowy — JES3 wersja 2
5665-293	Rozszerzenia OSP (TSO/E) dla MVS/XA
5665-284	Produkt MVS/Extended Architecture Data Facility (DFP) w wersji 1

Wszystkie trzy systemy 308x zostały wycofane 4 sierpnia 1987 roku.

IBM3090

Następna seria zaawansowanych maszyn, IBM 3090 , rozpoczęła się od modeli 200 i 400. Zostały one ogłoszone 12 lutego 1985 roku i były skonfigurowane odpowiednio z dwoma lub czterema procesorami . IBM następnie ogłosił modele 120, 150, 180, 300, 500 i 600 o niższych, pośrednich i wyższych pojemnościach; pierwsza cyfra numeru modelu podaje liczbę procesorów centralnych.

Zaczynając od modeli E i kontynuując modele J i S, IBM oferował Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370), Processor Resource/System Manager (PR/SM) oraz zestaw zgodnych wstecznie architektur MVS/Enterprise System Architecture ( MVS/ESA) zastępujące poprzednie produkty:

Numer	Nazwa
5685-279	BTAM/SP
5668-978	GAM/SP 2.0
5685-001	MVS/produkt systemowy-JES2 wersja 3
5685-002	MVS/produkt systemowy-JES3 wersja 3
5665-293	Rozszerzenia OSP (TSO/E) dla MVS/XA
5685-285	OSP/E wersja 1 wydanie 4
5685-025	OSP/E Wersja 2
5665-284	Produkt MVS/XA Data Facility (DFP) w wersji 1
5665-XA2	Produkt MVS/XA Data Facility (DFP) w wersji 2.3
5665-XA3	MVS/DFP wersja 3.1

Oferta IBM dotycząca opcjonalnego rozszerzenia obiektu wektorowego (VF) dla 3090 pojawiła się w czasie, gdy przetwarzanie Vector / przetwarzanie tablicowe sugerowało nazwy, takie jak Cray i Control Data Corporation (CDC).

Modele 200 i 400 zostały wycofane 5 maja 1989 roku.

IBM4300

Pierwszą parą procesorów IBM 4300 były systemy klasy średniej i niskiej, ogłoszone 30 stycznia 1979 r. Jako „kompaktowe (i… kompatybilne z System/370”).

4331 został następnie wycofany 18 listopada 1981 r., A 4341 11 lutego 1986 r.

Inne modele to 4321, 4361 i 4381.

4361 ma „Programowalne wyłączanie - umożliwia użytkownikowi wyłączenie procesora pod kontrolą programu”; „Wyłączanie urządzenia” jest (również) częścią listy funkcji 4381.

IBM oferował wiele grup modeli i modeli z rodziny 4300, od poziomu podstawowego 4331 do 4381, określanego jako „jeden z najpotężniejszych i najbardziej wszechstronnych pośrednich procesorów systemowych, jakie kiedykolwiek wyprodukował IBM”.

4381 Model Group 3 był wyposażony w dwa procesory.

IBMa 9370

Ten system z niższej półki, ogłoszony 7 października 1986 r., Został „zaprojektowany w celu zaspokojenia wymagań obliczeniowych klientów IBM, którzy cenią powinowactwo z Systemem / 370” oraz „wystarczająco mały i wystarczająco cichy, aby działać w środowisku biurowym”.

IBM zwrócił również uwagę na swoją wrażliwość na „początkowe ceny oprogramowania, znaczne obniżki wymagań dotyczących wsparcia i szkoleń oraz skromne zużycie energii i koszty konserwacji”.

Ponadto stwierdził, że jest świadomy potrzeb małych i średnich firm, aby móc reagować na „rosnące wymagania dotyczące komputerów”, dodając, że „system IBM 9370 można łatwo rozbudować, dodając dodatkowe funkcje i szafy, aby pomieścić. ..”

Nastąpiło to w czasie, gdy Digital Equipment Corporation (DEC) i jej systemy VAX były silnymi konkurentami zarówno pod względem sprzętu, jak i oprogramowania; ówczesne media rozpowszechniały rzekomą frazę IBM „VAX Killer”, choć często sceptycznie.

Klony

W erze 360 wielu producentów ustandaryzowało już zestaw instrukcji IBM/360 i do pewnego stopnia architekturę 360. Znani producenci komputerów to między innymi Univac z serią UNIVAC 9000 , RCA z serią RCA Spectra 70 , English Electric z English Electric System 4 oraz radziecki ES EVM . Komputery te nie były w pełni kompatybilne i (poza staraniami Rosjan) nie miały być.

Zmieniło się to w latach 70. wraz z wprowadzeniem IBM/370 i założeniem własnej firmy przez Gene'a Amdahla . Mniej więcej w tym samym czasie japońscy giganci zaczęli przyglądać się lukratywnemu rynkowi komputerów mainframe zarówno w kraju, jak i za granicą. Jedno japońskie konsorcjum skupiło się na IBM, a dwa inne z grupy konkurentów IBM BUNCH ( B urroughs/ U nivac/ N CR/ Control Data/ H oneywell). Te ostatnie wysiłki zostały porzucone i ostatecznie wszystkie japońskie wysiłki skupiły się na liniach komputerów mainframe IBM.

Niektóre z klonów epoki obejmowały:

Szczegóły architektury

Dokumentacja IBM numeruje bity od najwyższego do najniższego rzędu; najbardziej znaczący (lewy) bit jest oznaczony jako bit numer 0.

S/370 odnosi się również do specyfikacji architektury systemu komputerowego i jest bezpośrednią i w większości kompatybilną wstecz ewolucją architektury System/360, z której zachowuje większość aspektów. Ta specyfikacja nie zawiera żadnych założeń dotyczących samej implementacji, ale raczej opisuje interfejsy i oczekiwane zachowanie implementacji. Architektura opisuje obowiązkowe interfejsy, które muszą być dostępne we wszystkich implementacjach, oraz interfejsy opcjonalne, które mogą, ale nie muszą być zaimplementowane.

Niektóre aspekty tej architektury to:

Porządkowanie bajtów big endian
Jeden lub więcej procesorów z:
- 16 32-bitowych rejestrów ogólnego przeznaczenia
- 16 32-bitowych rejestrów kontrolnych
- 4 64-bitowe rejestry zmiennoprzecinkowe
- 64-bitowe słowo stanu programu (PSW), które opisuje (między innymi)
  - Maski przerwań
  - Stany uprzywilejowane
  - Kod warunku
  - 24-bitowy adres instrukcji
- Funkcje pomiaru czasu (zegar czasu dziennego, minutnik interwałowy, minutnik procesora i komparator zegara)
- Mechanizm przerwań, klasy i podklasy przerwań maskowalnych i niemaskowalnych
- Zestaw instrukcji . Każda instrukcja jest dokładnie opisana, a także określa warunki, w jakich rozpoznawany jest wyjątek w postaci przerwania programu.
pamięci (nazywany pamięcią masową) z:
- 8 bitów na bajt
- Specjalny obszar komunikacji procesora zaczynający się od adresu 0
- Ochrona sterowana kluczem
- Adresowanie 24-bitowe
Ręczne operacje kontrolne, które zapewniają:
- Proces ładowania początkowego (proces nazywany ładowaniem programu początkowego lub IPL)
- Przerwania inicjowane przez operatora
- Resetowanie systemu
- Podstawowe funkcje debugowania
- Ręczne wyświetlanie i modyfikacje stanu systemu (pamięci i procesora)
Mechanizm wejścia/wyjścia – który nie opisuje samych urządzeń

Niektóre z opcjonalnych funkcji to:

Mechanizm dynamicznej translacji adresów (DAT), którego można użyć do zaimplementowania systemu pamięci wirtualnej
Instrukcje zmiennoprzecinkowe

IBM dołożył wszelkich starań, aby zmiany w architekturze pozostały kompatybilne z programami nieuprzywilejowanymi (stan problemu); niektóre nowe interfejsy nie złamały początkowej umowy interfejsu dla programów uprzywilejowanych (tryb nadzorcy). Niektóre przykłady są

ECPS:MVS: Funkcja zwiększająca wydajność systemów operacyjnych MVS/370
ECPS:VM: Funkcja zwiększająca wydajność systemów operacyjnych VM

Inne zmiany były kompatybilne tylko z programami nieuprzywilejowanymi, chociaż zmiany dotyczące programów uprzywilejowanych miały ograniczony zakres i były dobrze zdefiniowane. Niektóre przykłady to:

ECPS:VSE: Funkcja zwiększająca wydajność systemu operacyjnego DOS/VSE .
S/370-XA: Funkcja udostępniająca nowy interfejs I/O i obsługująca przetwarzanie 31-bitowe

Dołożono wszelkich starań, aby dalsze modyfikacje architektury pozostały kompatybilne, przynajmniej w przypadku programów nieuprzywilejowanych. Filozofia ta poprzedza definicję architektury S/370 i rozpoczęła się wraz z architekturą S/360. Jeśli przestrzegane są pewne zasady, program napisany dla tej architektury będzie działał z zamierzonymi wynikami na następcach tej architektury.

Takim przykładem jest to, że architektura S/370 określa, że 64-bitowy bit rejestru PSW o numerze 32 musi być ustawiony na 0, a postępowanie w przeciwnym razie prowadzi do wyjątku. Następnie, kiedy zdefiniowano architekturę S / 370-XA, stwierdzono, że ten bit będzie wskazywał, czy program był programem oczekującym 24-bitowej architektury adresowej, czy 31-bitowej architektury adresowej. Dlatego większość programów działających w architekturze 24-bitowej może nadal działać w systemach 31-bitowych; 64-bitowa architektura z/Architecture ma dodatkowy bit trybu dla adresów 64-bitowych, dzięki czemu te programy i programy działające w architekturze 31-bitowej mogą nadal działać w systemach 64-bitowych.

Jednak nie wszystkie interfejsy mogą pozostać kompatybilne. Nacisk położono na to, aby programy niekontrolujące (zwane programami stanu problemu) pozostały kompatybilne. W związku z tym systemy operacyjne muszą zostać przeniesione na nową architekturę, ponieważ interfejsy sterujące mogą (i były) przedefiniowane w niekompatybilny sposób. Na przykład interfejs I/O został przeprojektowany w S/370-XA, przez co program S/370 wystawiający operacje I/O stał się bezużyteczny.

Zamiennik S/370

IBM zastąpił linię System / 370 System / 390 w latach 90. i podobnie rozszerzył architekturę z ESA / 370 do ESA / 390. To była niewielka zmiana architektoniczna i była kompatybilna w górę.

W 2000 roku System/390 został zastąpiony przez zSeries (obecnie IBM System z). W komputerach mainframe zSeries wprowadzono 64-bitową architekturę z/Architecture , najbardziej znaczące udoskonalenie projektu od czasu przejścia na 31-bitową. ^{[ potrzebne źródło ]} Wszystkie zachowały podstawową kompatybilność wsteczną z oryginalną architekturą i zestawem instrukcji S/360.

GCC i Linux na S/370

GNU Compiler Collection (GCC) miał backend dla S/370, ale z czasem stał się przestarzały i ostatecznie został zastąpiony backendem S/390. Chociaż zestawy instrukcji S/370 i S/390 są zasadniczo takie same (i były spójne od czasu wprowadzenia S/360), porzucono obsługę GCC w starszych systemach. GCC obecnie działa na maszynach, które mają pełny zestaw instrukcji System/390 Generation 5 (G5), platformy sprzętowej dla pierwszego wydania Linux/390 . Dostępna jest jednak oddzielnie utrzymywana wersja GCC 3.2.3, która działa dla S/370, znana jako GCCMVS.

Ewolucje wejść/wyjść

Ewolucja I/O od oryginalnego S/360 do S/370

Kanał multipleksera blokowego, wcześniej dostępny tylko w 360/85 i 360/195, był standardową częścią architektury. Dla kompatybilności może działać jako kanał selektora. Kanały multipleksera blokowego były dostępne w wersjach jednobajtowych (1,5 MB / s) i dwubajtowych (3,0 MB / s).

Ewolucja wejść/wyjść od czasu oryginalnego S/370

W ramach ogłoszenia DAT IBM zaktualizował kanały, aby zawierały listy adresów danych pośrednich (IDAL). forma I/O MMU.

Kanały strumieniowego przesyłania danych miały prędkość 3,0 MB / s na interfejsie jednobajtowym, później ulepszoną do 4,5 MB / s.

Przełączanie zestawu kanałów umożliwiało jednemu procesorowi w konfiguracji wieloprocesorowej przejęcie obciążenia we/wy od drugiego procesora w przypadku jego awarii lub wyłączenia w celu konserwacji.

System/370-XA wprowadził podsystem kanałów, który wykonywał kolejkowanie we/wy, które wcześniej wykonywał system operacyjny.

System/390 wprowadził kanał ESCON , światłowód , półdupleksowy kanał szeregowy o maksymalnej odległości 43 kilometrów . Pierwotnie działał z prędkością 10 Mb/s, następnie został zwiększony do 17 Mb/s.

Następnie FICON stał się standardowym kanałem IBM mainframe; fibre CONnection (FICON) to zastrzeżona nazwa IBM dla protokołu ANSI FC-SB-3 Single-Byte Command Code Sets-3 Mapping Protocol for Fibre Channel (FC) używanego do mapowania zarówno poprzednika IBM ( ESCON , jak i równoległej magistrali i znacznika) infrastruktury kablowej i protokołu między kanałami a jednostkami sterującymi na standardowe usługi i infrastrukturę FC z szybkością transmisji danych do 16 Gigabitów/s na odległościach do 100 km. Fibre Channel Protocol (FCP) umożliwia podłączanie urządzeń SCSI przy użyciu tej samej infrastruktury co FICON.

Zobacz też

Notatki

S370-1st: IBM System / 370 Zasady działania (PDF) (pierwsze wydanie). IBM. Czerwiec 1970. A22-7000-0.
S370: IBM System / 370 Zasady działania (PDF) (wydanie jedenaste). IBM. Wrzesień 1987. A22-7000-10.
S370-MVS: IBM System / 370 Assists for MVS (PDF) (wydanie drugie). IBM. Październik 1981. GA22-7079-1.
S370-VM: Virtual-Machine Assist i Shadow-Table-Bypass Assist (PDF) (pierwsze wydanie). IBM. Maj 1980. GA22-7074-0.
S370-XA-1st: IBM System / 370 Extended Architecture Zasady działania (PDF) . IBM. Marzec 1983. SA22-7085-0.
S370-XA: IBM System / 370 Extended Architecture Zasady działania (PDF) (wydanie drugie). IBM. Styczeń 1987. SA22-7085-1.
S370-ESA: IBM Enterprise Systems Architecture/370 Zasady działania (PDF) (pierwsze wydanie). IBM. Sierpień 1988. SA22-7200-0.
S / 390-ESA: IBM Enterprise Systems Architecture / 390 Zasady działania (PDF) (wydanie dziewiąte). IBM. Czerwiec 2003. SA22-7201-08.
SIE: IBM System/370 Extended Architecture Wykonanie interpretacyjne (PDF) (pierwsze wyd.). IBM. Styczeń 1984. SA22-7095-0.

Dalsza lektura

Prasad, NS (1989). Komputery mainframe IBM . McGraw-Hill. ISBN 0070506868 . — Rozdział 4 (s. 111–166) opisuje architekturę System/370; Rozdział 5 (s. 167–206) opisuje rozszerzoną architekturę Systemu/370.

Linki zewnętrzne

Hercules System/370 Emulator Implementacja oprogramowania IBM System/370