System IBM/370 - IBM System/370

Rejestry ogólne 0-15
	Rejestry IBM S/370
	;
	Wartość dopełnienia dwójki
	;
	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

System/370
Projektant	IBM
Bity	32-bitowy
Wprowadzono	1970
Projekt	CISC
Rodzaj	Rejestr – Rejestr ; Rejestr – Pamięć ; Pamięć – Pamięć
Kodowanie	Zmienna (2, 4 lub 6 bajtów długości)
Rozgałęzienia	Kod warunku , indeksowanie, liczenie
Endianowość	Duża
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 seria model IBM mainframe komputerów ogłoszonych w dniu 30 czerwca 1970 roku jako następców do System / 360 rodziny. Seria w większości zachowuje kompatybilność wsteczną z S/360, umożliwiając klientom łatwą ścieżkę migracji; to, a także lepsza wydajność, były głównymi tematami ogłoszenia o produkcie. We wrześniu 1990 roku linię System/370 zastąpiono linią System/390 .

Ewolucja

Oryginalna linia System/370 została ogłoszona 30 czerwca 1970 roku, a pierwsza wysyłka modeli 155 i 165 do klientów planowana była odpowiednio na luty 1971 i kwiecień 1971. 155 po raz pierwszy został wysłany w styczniu 1971 roku. System/370 przeszedł kilka ulepszeń architektonicznych w ciągu około 20-letniego okresu eksploatacji.

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

Rozgałęź i zapisz
Kanałowe adresowanie danych pośrednich
Przełączanie zestawów kanałów
Wyczyść we/wy
Ponowna próba polecenia
Zestaw instrukcji handlowych
Zamiana warunkowa
Komparator czasu procesora i zegara
Przestrzeń z dwoma adresami (DAS)
Przedłużony
Rozszerzona precyzja zmiennoprzecinkowa
Rozszerzone adresowanie rzeczywiste
Sygnały zewnętrzne
Szybkie wydanie
zmiennoprzecinkowy
Zatrzymaj urządzenie
Rozszerzone wylogowanie we/wy
Ograniczone wylogowanie z kanału
Przesuń do tyłu
Wieloprzetwarzanie
Obsługa klucza PSW
Rozszerzenia odzyskiwania
Ochrona segmentu
Sygnał serwisowy
Start-I/O-Szybkie kolejkowanie
Rozszerzenia instrukcji dotyczących klucza pamięci
Klucz pamięci masowej 4K-Byte Block
Zawieś i wznów
Blok testowy
Tłumaczenie
Wektor
31-bitowe IDAW

Modele początkowe

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

13 nowych instrukcji, wśród których znalazły się

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

tym samym pozwalając na operacje do 2^24-1 bajtów (16 MB), w porównaniu z 256-bajtowymi limitami na MVC i CLC 360;

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

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

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

Technologia logiczna

Wszystkie modele System/370 wykorzystywały formę monolitycznych układów scalonych IBM o nazwie MST (Monolithic System Technology), czyniąc z nich komputery trzeciej generacji. Firma MST zapewniła System/370 od czterech do ośmiu razy większą gęstość obwodów i ponad dziesięciokrotnie większą niezawodność w porównaniu z poprzednią technologią SLT drugiej generacji Systemu/360.

Pamięć monolityczna

23 września 1970 roku IBM ogłosił Model 145 , trzeci model Systemu/370, który był pierwszym modelem wyposażonym w półprzewodnikową pamięć główną wykonaną z monolitycznych układów scalonych i miał być dostarczony późnym latem 1971 roku. Modele S/370 wykorzystywały taką pamięć.

Pamięć wirtualna

W 1972 r. nastąpiła bardzo istotna zmiana, gdy wraz z ogłoszeniem IBM „System/370 Advanced Function” wprowadzono obsługę wirtualnej pamięci masowej. 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 modelach S/370 z wyjątkiem oryginalnych modeli 155 i 165
nowe modele S/370 158 i 168 ze sprzętem do przenoszenia 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) Wydanie 1, określane jako SVS (Single Virtual Storage) oraz wydanie 2, określane jako MVS (Multiple Virtual Storage), które ma być dostępne 20 miesięcy później (pod koniec marca 1974) oraz VM/370 – ponownie zaimplementowany CP/CMS

System/370-145 Renderowanie 3D

Rendering 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 została faktycznie dostarczona 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 wylęgarni rozwoju pamięci wirtualnej – ponieważ oznaczałoby to, że S/370 miał otrzymać technologię relokacji adresów). (Varian 1997:p29) S/370-145 miał pamięć asocjacyjną używaną przez mikrokod dla funkcji kompatybilności z DOS od pierwszych dostaw w czerwcu 1971; ten sam sprzęt był używany przez mikrokod dla DAT. Chociaż IBM słynie z wykluczenia wirtualnej pamięci masowej z ogłoszenia o S/370, decyzja ta została ponownie rozważona podczas ukończenia inżynierii 145, częściowo z powodu doświadczenia z pamięcią wirtualną w CSC i innych miejscach. Architektura 145 mikrokodów uprościła dodawanie wirtualnej pamięci masowej, dzięki czemu ta możliwość była obecna we wczesnych latach 145 bez rozległych modyfikacji sprzętowych wymaganych w innych modelach. Jednak IBM nie udokumentował możliwości wirtualnej pamięci 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 Reference i Change kluczy zabezpieczających pamięć masową były jednak oznaczone na rolkach, co było martwą wskazówką dla każdego, kto pracował z wcześniejszym 360/67. Dotychczasowi klienci S/370-145 byli zadowoleni, gdy dowiedzieli się, że nie muszą kupować aktualizacji sprzętu, aby uruchomić DOS/VS lub OS/VS1 (lub OS/VS2 Release 1 – co było możliwe, ale nie powszechne ze względu na ograniczona ilość pamięci głównej dostępnej na S/370-145).

Krótko po ogłoszeniu z 2 sierpnia 1972 r. po cichu ogłoszono aktualizacje DAT (sprzęt do przenoszenia adresów) dla S/370-155 i S/370-165, ale były one dostępne do zakupu tylko 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 powszechnie sprzedawanych S/370-158 i -168. Ulepszenia te były zaskakująco drogie (odpowiednio 200 000 USD i 400 000 USD) i miały długie terminy realizacji 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 w momencie, gdy IBM mógł ją faktycznie dostarczyć i zainstalować, więc wielu klientów utknęło na tych maszynach z systemem MVT do czasu zakończenia ich dzierżawy. Nie było niczym niezwykłym, że to kolejne cztery, pięć, a nawet sześć lat dla bardziej niefortunnych i okazało się znaczącym czynnikiem powolnego przyjmowania MVS OS/VS2 nie tylko przez klientów w ogóle, ale dla wielu również wewnętrzne serwisy IBM.

Kolejne ulepszenia

Późniejsze zmiany architektury obejmowały przede wszystkim rozszerzenia pamięci (pamięć centralna) — zarówno pamięci fizycznej, jak i wirtualnej przestrzeni adresowej — w celu umożliwienia większych obciążeń i spełnienia wymagań klientów dotyczących większej ilości pamięci. Był to nieunikniony trend, ponieważ prawo Moore'a obniżyło jednostkowy koszt pamięci. Podobnie jak we wszystkich programach IBM mainframe, zachowanie kompatybilności wstecznej było najważniejsze.

Pomoc specyficzna dla systemu operacyjnego, wsparcie programu rozszerzonej kontroli (ECPS). rozszerzone funkcje i rozszerzenia dla OS/VS1, MVS i VM. Wykorzystanie poziomów tych systemów operacyjnych, np. MVS/System Extensions (MVS/SE), zmniejsza długość ścieżki dla niektórych częstych funkcji.

Funkcja podwójnej przestrzeni adresowej (DAS) umożliwia uprzywilejowanemu programowi przenoszenie danych między dwiema przestrzeniami adresowymi bez konieczności przydzielania bufora we wspólnej pamięci, przenoszenia danych do bufora, planowania SRB w docelowej przestrzeni adresowej, przenoszenia danych do ich ostateczne miejsce docelowe i zwolnienie bufora. IBM początkowo oferował DAS tylko na 3033, ale później udostępnił go dla niektórych procesorów 4341 i 3031. Produkt MVS/System Product (MVS/SP) w wersji 1 wykorzystywał DAS, jeśli był dostępny.
W październiku 1981 r. procesory 3033 i 3081 dodały „rozszerzone adresowanie rzeczywiste”, które pozwalało na 26-bitowe adresowanie fizycznego przechowywania (ale nadal narzucało 24-bitowy limit dla każdej 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. na procesorach 3081 i 3083, zawierała szereg głównych ulepszeń, w tym: rozszerzenie przestrzeni adresowej z 24-bitowej do 31-bitowej ; ułatwienie przepływu danych między dwiema przestrzeniami adresowymi; oraz całkowite przeprojektowanie architektury we/wy. 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 architekturę Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370) dla ulepszonych modeli ( E ) 3090 i 4381. Dodano szesnaście 32-bitowych rejestrów dostępu , więcej trybów adresowania i różne udogodnienia do pracy z wieloma przestrzeniami adresowymi jednocześnie.
5 września 1990 roku 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 swojej przestrzeni adresowej z 24 do 31 bitów.

Ewolucja adresowania S/370 była zawsze komplikowana przez podstawowy projekt zestawu instrukcji S/360 i dużą zainstalowaną bazę kodu, która opierała się na 24-bitowym adresie logicznym . (W szczególności intensywnie używana instrukcja maszynowa „Load Address” (LA) wyraźnie wyczyściła górne osiem bitów adresu umieszczanego w rejestrze. Stwarzało to ogromne problemy z migracją istniejącego oprogramowania.)

Wybraną strategią było wdrożenie rozszerzonego adresowania w trzech etapach:

najpierw na poziomie fizycznym (aby umożliwić więcej sprzętu pamięci na system)
następnie na poziomie systemu operacyjnego (aby umożliwić oprogramowaniu systemowemu dostęp do wielu przestrzeni adresowych i wykorzystanie większych przestrzeni adresowych)
wreszcie na poziomie aplikacji (aby umożliwić nowym aplikacjom dostęp do większych przestrzeni adresowych)

Ponieważ podstawowy zestaw instrukcji S/360 pozostał nastawiony na 24-bitowy wszechświat, ten trzeci krok wymagałby prawdziwego zerwania ze status quo ; istniejące aplikacje w języku asemblerowym oczywiście nie przyniosłyby korzyści, a nowe kompilatory byłyby potrzebne przed migracją aplikacji nieasemblerowych. Większość sklepów w ten sposób kontynuowała uruchamianie swoich 24-bitowych aplikacji w bardziej wydajnym 31-bitowym świecie.

Ta ewolucyjna implementacja (powtórzona w z/Architecture ) miała cechę rozwiązywania najpilniejszych problemów w pierwszej kolejności: ulga w adresowaniu w pamięci rzeczywistej była potrzebna wcześniej niż adresowanie w pamięci wirtualnej.

31 kontra 32 bity

Wybór przez IBM adresowania 31-bitowego (w porównaniu z 32-bitowym) dla 370-XA wiązał się z różnymi czynnikami. System / 360 model 67 nie zawiera pełny tryb adresowania 32-bit, ale funkcja ta nie została przeniesiona do systemu / seria 370, która rozpoczęła się z tylko 24-bitowe adresowanie. 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 podprogramów oznaczała ostatnie słowo parametru przez ustawienie jego wysokiego bitu.
Interakcja pomiędzy 32-bitowymi adresami i dwoma instrukcjami (BXH i BXLE), które traktowały swoje argumenty jako liczby ze znakiem (i co było uważane za powód, dla którego TSS używał adresowania 31-bitowego w Modelu 67). (Varian 1997: s.26, przypis 85)
Dane wejściowe z kluczowych początkowych stron Modelu 67, które dyskutowały nad alternatywami podczas początkowego okresu projektowania systemu i zalecały 31 bitów (zamiast 32-bitowego projektu, który został ostatecznie wybrany w tym czasie). (Varian 1997: s. 8–9, przypis 21, zawiera inne komentarze na temat projektu „Wewnętrzna szóstka” Model 67 ujawnia)

Serie i modele

Modele posortowane według daty wprowadzenia (tabela)

Poniższa tabela zawiera podsumowanie głównych serii i modeli S/370. W drugiej kolumnie wymieniono główną architekturę związaną z każdą serią. Wiele modeli zaimplementowało więcej niż jedną architekturę; w związku z tym procesory 308x początkowo dostarczane jako architektura S/370, ale później oferowały XA; a wiele procesorów, takich jak 4381, miało mikrokod, który umożliwiał klientowi wybór między działaniem S/370 lub XA (później ESA).

Należy również zwrócić uwagę na mylący termin „zgodny z systemem/370”, który pojawił się w dokumentach źródłowych IBM w celu opisania niektórych produktów. Poza IBM tym terminem częściej określano systemy firm 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 oni z dominacją sprzętu IBM.

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 zakres		-145 i -135
1972	System/370	wysokiej klasy		-158 i -168
		wejście		-115 i -125
		średni zakres		-138 i -148
1977	Kompatybilny 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 zakres	4381	4381
1986		wysokiej klasy	3090	-120 do -600
1986	Kompatybilny z systemem/370	wejście	937x	9370, ...
1988	ESA/370	wysokiej klasy	ES/3090	ES/3090
1988	ESA/370	średni zakres	ES/4381	-90, -91, -92

Modele pogrupowane według numeru modelu (szczegółowe)

IBM użył nazwy System/370, aby ogłosić następujące jedenaście (3-cyfrowe) oferty:

System/370 Model 115

IBM System / 370 model 115 został ogłoszony 13 marca 1973 jako "idealny system / 370 system wjazdu dla użytkowników systemu IBM / 3 , 1130 systemu komputerowego i systemowe / 360 modele 20 , 22 i 25 ".

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

Procesor może być skonfigurowany z 65 536 (64K) lub 98304 (96K) bajtami 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 04 października 1972.

Dwie, trzy lub cztery bezpośrednio podłączone jednostki dyskowej pamięci masowej IBM 3333 zapewniają „do 400 milionów bajtów w trybie 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 08 marca, 1971. Opcje dla 370/135 obejmował wybór czterech podstawowych rozmiarach pamięci; Oferowana była również emulacja IBM 1400 series (1401, 1440 i 1460).

„Urządzenie do odczytu znajdujące się 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 był oferowany zarówno z 524,288 (512 KB) lub 1.048.576 (1 MB) pamięci. Ta ostatnia była „dwukrotnie większa od maksymalnej pojemności modelu 135”, którą „można uaktualnić do wewnętrznych poziomów wydajności nowego komputera w lokalizacjach klientów”.

138 został wycofany 1 listopada 1983 r.

System/370 Model 145

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

Pierwszy System/370 wykorzystujący monolityczną pamięć główną, Model 145 był oferowany w sześciu rozmiarach pamięci. Część pamięci głównej, „Reloadable Control Storage” (RCS) została załadowana z wcześniej zapisanej kasety dyskowej zawierającej mikrokod w celu implementacji, na przykład, wszystkich potrzebnych instrukcji, kanałów I/O i opcjonalnych instrukcji, aby umożliwić systemowi emulację wcześniej Maszyny IBM.

145 został wycofany 16 października 1979 roku.

System/370 Model 148

IBM System / 370 model 148 miał ogłoszenie i odstawienia tych samych terminach jak model 138.

Podobnie jak w przypadku opcji modernizacji 135 w terenie, 370/145 może zostać zmodernizowane w terenie „w lokalizacjach klienta” 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 Wzór 165 ogłoszono 30 czerwca 1970 roku, przy czym pierwszy z 370S wprowadzonych. Żaden z nich nie miał skrzynki DAT; były one ograniczone do uruchamiania tych samych systemów operacyjnych z pamięcią niewirtualną, które są dostępne dla systemu System/360 . 155 po raz pierwszy wysłano w styczniu 1971 roku.

OS / DOS (DOS / 360 programy w ramach systemu OS / 360), 1401/1440/1460 i 1410/7010 oraz 7070/7074 funkcje zgodności zostały uwzględnione, a programy wspierające zintegrowany emulator mógłby działać równolegle ze standardowymi System / 370 obciążeń.

W sierpniu 1972 roku IBM ogłosił, jako tylko polową aktualizację, IBM System/370 Model 155 II , który dodał moduł DAT.

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

System/370 Model 158

IBM System / 370 model 158 i 370/168 zostały ogłoszone 02 sierpnia 1972.

Obejmował sprzęt do dynamicznej translacji adresów (DAT), warunek wstępny dla nowych systemów operacyjnych z pamięcią wirtualną (DOS/VS, OS/VS1, OS/VS2).

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

158 i 168 zostały wycofane 15 września 1980 roku.

System/370 Model 165

IBM System / 370 165 model został opisany przez IBM jako „bardziej skuteczne” w stosunku do „średniej skali” 370/155. Po raz pierwszy został wysłany w kwietniu 1971 roku.

Zgodność funkcje zawarte emulację dla 7070/7074, 7080 oraz 709/7090/7094/7094 II .

Niektóre opisane 360/85 „S zastosowanie microcoded vs przewodowych pomostu do 370/165.

W sierpniu 1972 roku IBM ogłosił, jako modernizację terenową, IBM System/370 Model 165 II, który dodał moduł DAT.

165 został wycofany 23 grudnia 1977 r.

System/370 Model 168

IBM System / 370 model 168 włączone „do ośmiu megabajtów” z pamięci głównej, podwójnej maksymalnie 4 megabajtów na 370/158.

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

Chociaż 168 służył jako „flagowy” system IBM, nowy raport z 1975 roku powiedział, że IBM ponownie zwiększył moc 370/168 „w wyniku wyzwania Amdahla… zaledwie 10 miesięcy po wprowadzeniu ulepszonego procesora 168-3. "

370/168 został wycofany dopiero we wrześniu 1980 roku.

System/370 Model 195

IBM System / 370 model 195 został ogłoszony 30 czerwca 1970, a w tym czasie, było to "najbardziej wydajny system IBM computing".

Jego wprowadzenie nastąpiło około 14 miesięcy po ogłoszeniu 360/195. Obie 195 maszyn wycofano 9 lutego 1977 r.

Kompatybilny z systemem/370

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

IBM 303X

Pierwsza z pierwszych maszyn z najwyższej półki, IBM 3033 , została ogłoszona 25 marca 1977 i dostarczona w marcu następnego roku, kiedy to ogłoszono wieloprocesorową wersję 3033. IBM opisał go jako „Wielki”.

IBM zauważył, patrząc wstecz na 3033, 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.

IBM 308X

Kolejną serię maszyn z najwyższej półki, czyli systemy IBM 308X, składały się z trzech systemów:

W 3081 (ogłoszone 12 listopada 1980) miał 2 procesory
3083 (ogłoszony 31 marca 1982) miał 1 CPU
W 3084 (ogłoszone 03 września 1982) miał 4 procesorów

Pomimo numeracji, najsłabszy był 3083, który można było ulepszyć w terenie do 3081; 3084 był na szczycie.

Modele te wprowadziły 31-bitowe możliwości adresowania architektury IBM Extended Architecture oraz zestaw wstecznie zgodnego oprogramowania MVS/Extended Architecture (MVS/XA) zastępującego poprzednie produkty i część systemu 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/System - JES2 Wersja 2
5685-291	Produkt MVS/system - JES3 wersja 2
5665-293	Rozszerzenia TSO (TSO/E) dla MVS/XA
5665-284	MVS/Extended Architecture Data Facility Product (DFP) wersja 1

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

IBM 3090

Kolejna seria maszyn high-end, IBM 3090 , rozpoczęła się od modeli 200 i 400. Zostały one ogłoszone 12 lutego 1985 roku i zostały 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 określa liczbę procesorów centralnych.

Począwszy 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 kompatybilnych wstecz MVS/Enterprise System Architecture ( oprogramowanie MVS/ESA) zastępujące poprzednie produkty:

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

Oferowanie przez IBM opcjonalnego rozszerzenia funkcji wektorowej (VF) dla 3090 pojawiło się w czasie, gdy przetwarzanie wektorowe / przetwarzanie tablicowe sugerowało nazwy, takie jak Cray i Control Data Corporation (CDC).

200 i 400 zostały wycofane 5 maja 1989 r.

IBM 4300

Pierwsza para procesorów IBM 4300 to systemy klasy średniej/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 zasilania - umożliwia użytkownikowi wyłączenie procesora pod kontrolą programu"; „Wyłączenie zasilania urządzenia” jest (również) częścią listy funkcji 4381.

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

4381 Model Group 3 był dwuprocesorowy.

IBM 9370

Ten tani system, wprowadzony na rynek 7 października 1986 roku, został „zaprojektowany, aby spełnić wymagania komputerowe klientów IBM, którzy cenią sobie powinowactwo z Systemem/370” oraz „wystarczająco mały i cichy do pracy w środowisku biurowym”.

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

Co więcej, stwierdziła, że jest świadoma potrzeb małych i średnich firm, aby móc reagować na „wzrost wymagań obliczeniowych”, dodając, że „system IBM 9370 można łatwo rozbudować, dodając dodatkowe funkcje i odpowiednie szafy. ..”

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 przekazały rzekomą frazę IBM „VAX Killer”, choć często sceptycznie.

Klony

W erze 360 wielu producentów już ustandaryzowało zestaw instrukcji IBM/360 i, do pewnego stopnia, architekturę 360. Znani producenci komputerów to Univac z serią UNIVAC 9000 , RCA z serią RCA Spectra 70 , English Electric z English Electric System 4 i radziecki ES EVM . Te komputery nie były idealnie kompatybilne, ani też (poza rosyjskimi wysiłkami) nie miały być.

Zmieniło się to w latach 70. wraz z wprowadzeniem IBM/370 i uruchomieniem własnej firmy przez Gene'a Amdahla . Mniej więcej w tym samym czasie japońscy giganci zaczęli spoglądać na lukratywny rynek komputerów mainframe zarówno w kraju, jak i za granicą. Jeden japoński konsorcjum skupione na IBM oraz dwa inne z WIĄZKA ( B urroughs / U nivac / N CR / C kontroli twoj ego Data / H oneywell) grupę konkurentów IBM. Te ostatnie wysiłki zostały porzucone i ostatecznie wszystkie japońskie wysiłki skupiły się na liniach mainframe IBM.

Niektóre klony epoki obejmowały:

Szczegóły architektury

Dokumentacja IBM numeruje bity od wysokiego do niskiego; najbardziej znaczący (najbardziej lewy) bit jest oznaczony jako bit numer 0.

S/370 odnosi się również do specyfikacji architektury systemu komputerowego i jest bezpośrednią i w większości wstecznie kompatybilną 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 lub nie mogą 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 statusu programu (PSW), które opisuje (między innymi)
  - Maski przerwań
  - Państwa uprzywilejowane
  - Kod warunku
  - 24-bitowy adres instrukcji
- Funkcje pomiaru czasu (zegar czasu, minutnik interwałowy, zegar procesora i komparator zegara)
- Mechanizm przerwań, klasy i podklasy przerwań maskowalnych i niemaskowanych
- Zestaw instrukcji . Każda instrukcja jest w pełni opisana, a także określa warunki, w jakich rozpoznawany jest wyjątek w postaci przerwania programu.
Pamięci (zwany przechowywanie) podsystemu z:
- 8 bitów na bajt
- Specjalny obszar komunikacji procesora zaczynający się od adresu 0
- Ochrona kontrolowana kluczem
- adresowanie 24-bitowe
Ręczne operacje kontrolne, które zapewniają:
- Ładowania początkowego procesu (proces zwany IPL 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), który można wykorzystać do wdrożenia systemu pamięci wirtualnej
Instrukcje zmiennoprzecinkowe

IBM dołożył wszelkich starań, aby zmiany w architekturze pozostały kompatybilne dla programów nieuprzywilejowanych (stan problemowy); niektóre nowe interfejsy nie złamały początkowej umowy dotyczącej interfejsu dla programów uprzywilejowanych (w trybie administratora). Niektóre przykłady to

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

Inne zmiany były kompatybilne tylko dla programów nieuprzywilejowanych, chociaż zmiany dla programów uprzywilejowanych miały ograniczony zakres i były dobrze zdefiniowane. Oto kilka przykładów:

ECPS:VSE: Funkcja zwiększająca wydajność systemu operacyjnego DOS/VSE .
S/370-XA: Funkcja zapewniająca nowy interfejs we/wy i obsługująca przetwarzanie 31-bitowe

Dołożono wszelkich starań, aby dalsze modyfikacje architektury pozostały kompatybilne, przynajmniej w przypadku programów nieuprzywilejowanych. Ta filozofia poprzedza definicję architektury S/370 i rozpoczęła się od architektury 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 inny sposób prowadzi do wyjątku. Następnie, gdy zdefiniowano architekturę S/370-XA, stwierdzono, że ten bit będzie wskazywał, czy program był programem oczekującym architektury adresu 24-bitowego czy 31-bitowego. 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 zachowanie kompatybilności programów niekontrolujących (nazywanych programami stanów problemowych). W związku z tym systemy operacyjne muszą zostać przeniesione do nowej architektury, ponieważ interfejsy sterujące mogą (i były) przedefiniowane w niekompatybilny sposób. Na przykład interfejs we/wy został przeprojektowany w S/370-XA, przez co program S/370 wykonujący operacje we/wy nie nadaje się do użytku.

Wymiana S/370

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

W 2000 roku System/390 został zastąpiony przez zSeries (obecnie nazywany IBM System z). W komputerach mainframe zSeries wprowadzono 64-bitową architekturę z/Architecture , najbardziej znaczące ulepszenie konstrukcyjne od czasu przejścia na 31-bitową wersję. Wszystkie zachowały niezbędną wsteczną kompatybilność z oryginalną architekturą i zestawem instrukcji S/360.

GCC i Linux na S/370

Zestaw kompilatorów GNU (GCC) miał koniec z powrotem do S / 370, ale z upływem czasu stały się przestarzałe i ostatecznie zastąpiony przez S / 390 backend. Chociaż zestawy instrukcji S/370 i S/390 są zasadniczo takie same (i były spójne od czasu wprowadzenia S/360), porzucono działanie GCC w starszych systemach. GCC obecnie pracuje na maszynach, które mają pełny zestaw instrukcji System/390 Generation 5 (G5), platformę sprzętową dla początkowego wydania Linux/390 . Dostępna jest jednak oddzielnie utrzymywana wersja GCC 3.2.3, która działa dla S/370, znana jako GCCMVS.

Ewolucje we/wy

Ewolucja we/wy od oryginalnego S/360 do S/370

Standardową częścią architektury był kanał multipleksera blokowego, wcześniej dostępny tylko na 360/85 i 360/195. 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 we/wy od oryginalnego S/370

W ramach ogłoszenia DAT firma IBM zaktualizowała kanały tak, aby posiadały listy adresów pośrednich danych (IDAL). forma I/O MMU.

Kanały strumieniowe danych miały prędkość 3,0 MB/s przez interfejs jednobajtowy, później uaktualniony do 4,5 MB/s.

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

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

System / 390 wprowadzono ESCON kanał o światłowód , pół dupleksu , szeregowy kanał odległości maksymalnie 43 km. Początkowo działał z prędkością 10 MB/s, następnie został zwiększony do 17 MB/s.

Następnie FICON stał się standardowym kanałem mainframe IBM; fiber CONnection (FICON) to zastrzeżona nazwa IBM dla ANSI FC-SB-3 Single-Byte Command Code Sets-3 Mapping Protocol dla protokołu Fibre Channel (FC) używanego do mapowania obu poprzedników IBM ( ESCON lub równoległej magistrali i znacznika) Infrastruktura okablowania kanał-jednostka sterująca i protokół do standardowych usług i infrastruktury FC z szybkością transmisji danych do 16 gigabitów/s na odległość do 100 km. Protokół Fibre Channel (FCP) umożliwia podłączanie urządzeń SCSI przy użyciu tej samej infrastruktury co FICON.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

S370-1st: IBM System/370 Zasady działania (PDF) (wyd. pierwsze). IBM. Czerwiec 1970. A22-7000-0.
S370: IBM System/370 Zasady działania (PDF) (wyd. jedenaste). IBM. Wrzesień 1987. A22-7000-10.
S370-MVS: IBM System/370 Assists for MVS (PDF) (wyd. 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 Zasady działania rozszerzonej architektury (PDF) . IBM. Marzec 1983. SA22-7085-0.
S370-XA: IBM System/370 Extended Architecture Principles of Operation (PDF) (wyd. drugie). IBM. Styczeń 1987. SA22-7085-1.
S370-ESA: IBM Enterprise Systems Architecture/370 Zasady działania (PDF) (wyd. pierwsze). IBM. Sierpień 1988. SA22-7200-0.
S/390-ESA: IBM Enterprise Systems Architecture/390 Zasady działania (PDF) (wyd. dziewiąte). IBM. Czerwiec 2003. SA22-7201-08.
SIE: IBM System/370 Extended Architecture Interpretive Execution (PDF) (pierwsze wydanie). IBM. Styczeń 1984. SA22-7095-0.

Dalsza lektura

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

Zewnętrzne linki

Hercules System/370 Emulator Implementacja oprogramowania IBM System/370

Languages

In other projects