Sistema IBM/360

El IBM System/360 (S/360) es una familia de sistemas informáticos centrales que IBM anunció el 7 de abril de 1964 y entregó entre 1965 y 1978. Fue la primera familia de computadoras diseñadas para cubrir aplicaciones comerciales y científicas y para cubrir una gama completa de aplicaciones, desde pequeñas hasta grandes. El diseño distinguió entre arquitectura e implementación, lo que permitió a IBM lanzar un conjunto de diseños compatibles a diferentes precios. Todos excepto el Modelo 44 parcialmente compatible y los sistemas más caros usan microcódigo para implementar el conjunto de instrucciones, que presenta direccionamiento de bytes de 8 bits y cálculos de coma flotante binarios, decimales y hexadecimales.

La familia System/360 introdujo la tecnología de lógica sólida (SLT) de IBM, que empaquetó más transistores en una tarjeta de circuito, lo que permitió construir computadoras más potentes pero más pequeñas.

El modelo System/360 más lento anunciado en 1964, el Model 30, podía ejecutar hasta 34 500 instrucciones por segundo, con una memoria de 8 a 64 KB. Los modelos de alto rendimiento llegaron más tarde. El IBM System/360 Model 91 de 1967 podía ejecutar hasta 16,6 millones de instrucciones por segundo. Los modelos 360 más grandes podían tener hasta 8 MB de memoria principal, aunque esa cantidad de memoria principal era inusual: una instalación grande podía tener tan solo 256 KB de almacenamiento principal, pero 512 KB, 768 KB o 1024 KB eran más comunes. Hasta 8 megabytes de almacenamiento de gran capacidad (LCS) más lento (8 microsegundos) también estaban disponibles para algunos modelos.

IBM 360 tuvo un gran éxito en el mercado, lo que permitió a los clientes comprar un sistema más pequeño con el conocimiento de que podrían pasar a sistemas más grandes si sus necesidades crecían, sin reprogramar el software de la aplicación ni reemplazar los dispositivos periféricos. Su diseño influyó en el diseño de computadoras en los años venideros; muchos la consideran una de las computadoras más exitosas de la historia.

El arquitecto principal de System/360 fue Gene Amdahl, y el proyecto estuvo a cargo de Fred Brooks, responsable ante el presidente Thomas J. Watson Jr. El lanzamiento comercial estuvo a cargo de otro de los lugartenientes de Watson, John R. Opel, que dirigió el lanzamiento de la familia de mainframe System 360 de IBM en 1964.

La compatibilidad a nivel de aplicación (con algunas restricciones) para el software System/360 se mantiene hasta el día de hoy con los servidores mainframe de System z.

Sistema/historial 360

IBM System/360 Modelo 20 CPU con paneles frontales eliminados, con IBM 2560 MFCM (Multi-Function Card Machine)

IBM System/360 Modelo 30 CPU (rojo, medio de imagen), unidades de cinta a su izquierda y unidades de disco a su derecha, en el Museo de Historia de la Computación

IBM System/360 Modelo 50 CPU, consola del operador de computadoras y periféricos en Volkswagen

System/360 Modelo 65 Consola de operador, con lámparas de valor de registro y interruptores de toggle (medio de imagen) y interruptor de "trincante de emergencia" (derecha superior)

Una familia de ordenadores

En contraste con la práctica de la industria de la época, IBM creó una serie completamente nueva de computadoras, desde pequeñas a grandes, de bajo a alto rendimiento, todas con el mismo conjunto de instrucciones (con dos excepciones para mercados específicos). Esta hazaña permitió a los clientes usar un modelo más económico y luego actualizar a sistemas más grandes a medida que aumentaban sus necesidades sin el tiempo y el gasto de volver a escribir el software. Antes de la introducción de System/360, las aplicaciones comerciales y científicas usaban diferentes computadoras con diferentes conjuntos de instrucciones y sistemas operativos. Las computadoras de diferentes tamaños también tenían sus propios conjuntos de instrucciones. IBM fue el primer fabricante en explotar la tecnología de microcódigo para implementar una gama compatible de computadoras de rendimiento muy diferente, aunque los modelos más grandes y rápidos tenían una lógica cableada en su lugar.

Esta flexibilidad redujo en gran medida las barreras de entrada. Con la mayoría de los demás proveedores, los clientes tenían que elegir entre máquinas que se les quedaban pequeñas y máquinas que eran potencialmente demasiado potentes y, por lo tanto, demasiado costosas. Esto significó que muchas empresas simplemente no compraron computadoras.

Modelos

IBM anunció inicialmente una serie de seis computadoras y cuarenta periféricos comunes. IBM finalmente entregó catorce modelos, incluidos modelos únicos y raros para la NASA. El modelo menos costoso fue el Modelo 20 con tan solo 4096 bytes de memoria central, ocho registros de 16 bits en lugar de los dieciséis registros de 32 bits de otros modelos System/360 y un conjunto de instrucciones que era un subconjunto del utilizado por el resto de la gama.

El anuncio inicial en 1964 incluía los modelos 30, 40, 50, 60, 62 y 70. Los primeros tres eran sistemas de rango bajo a medio dirigidos al mercado de la serie IBM 1400. Los tres se enviaron por primera vez a mediados de 1965. Los últimos tres, destinados a reemplazar las máquinas de la serie 7000, nunca se enviaron y fueron reemplazados por el 65 y el 75, que se entregaron por primera vez en noviembre de 1965 y enero de 1966, respectivamente.

Las adiciones posteriores a la gama baja incluyeron los modelos 20 (1966, mencionado anteriormente), 22 (1971) y 25 (1968). El Modelo 20 tenía varios submodelos; el submodelo 5 estaba en el extremo superior del modelo. El Model 22 era un Model 30 reciclado con limitaciones menores: una configuración de memoria máxima más pequeña y canales de E / S más lentos, lo que lo limitaba a dispositivos de disco y cinta más lentos y de menor capacidad que en el 30.

El Modelo 44 (1966) era un modelo especializado, diseñado para computación científica y para computación en tiempo real y control de procesos, con algunas instrucciones adicionales y con todas las instrucciones de almacenamiento a almacenamiento y otras cinco instrucciones complejas eliminadas.

IBM System/360 Modelo 91 Consola de operador en la NASA, en algún momento a finales del decenio de 1960.

Memoria de núcleo magnético, probablemente de un 360

Una sucesión de máquinas de gama alta incluyó el Modelo 67 (1966, mencionado a continuación, anticipado brevemente como 64 y 66), 85 (1969), 91 (1967, anticipado como 92), 95 (1968) y 195 (1971). El diseño del 85 era intermedio entre la línea System/360 y la siguiente System/370 y fue la base para el 370/165. Había una versión System/370 del 195, pero no incluía la traducción dinámica de direcciones.

Las implementaciones diferían sustancialmente, utilizando diferentes anchos de ruta de datos nativos, presencia o ausencia de microcódigo, pero eran extremadamente compatibles. Excepto donde se haya documentado específicamente, los modelos eran arquitectónicamente compatibles. El 91, por ejemplo, fue diseñado para computación científica y proporcionaba una ejecución de instrucciones fuera de orden (y podía producir 'interrupciones imprecisas' si ocurría una trampa de programa mientras se leían varias instrucciones), pero carecía del sistema decimal conjunto de instrucciones utilizado en aplicaciones comerciales. Se podían agregar nuevas funciones sin violar las definiciones arquitectónicas: el 65 tenía una versión de doble procesador (M65MP) con extensiones para la señalización entre CPU; el 85 introdujo la memoria caché. Los modelos 44, 75, 91, 95 y 195 se implementaron con lógica cableada, en lugar de microcodificados como todos los demás modelos.

El Modelo 67, anunciado en agosto de 1965, fue el primer sistema de producción de IBM en ofrecer hardware de traducción dinámica de direcciones (memoria virtual) para admitir el tiempo compartido. "DATO" ahora se conoce más comúnmente como MMU. Se construyó una unidad experimental única basada en un modelo 40. Antes del 67, IBM había anunciado los modelos 64 y 66, versiones DAT de los 60 y 62, pero fueron reemplazados casi de inmediato por el 67 al mismo tiempo que el 60 y 62 fueron reemplazados por 65. El hardware DAT reaparecería en la serie S/370 en 1972, aunque inicialmente estuvo ausente de la serie. Al igual que su pariente cercano, el 65, el 67 también ofrecía CPU duales.

IBM dejó de comercializar todos los modelos System/360 a finales de 1977.

Compatibilidad con versiones anteriores

Los clientes existentes de IBM tenían una gran inversión en software que se ejecutaba en máquinas de segunda generación. Varios modelos ofrecían la opción de emulación de la computadora anterior del cliente usando una combinación de hardware especial, microcódigo especial y un programa de emulación que usaba las instrucciones de emulación para simular el sistema de destino, de modo que los programas antiguos pudieran ejecutarse en la nueva máquina..

Los clientes inicialmente tenían que detener la computadora y cargar el programa de emulación. Posteriormente, IBM agregó funciones y modificó los programas de emulación para permitir la emulación de 1401, 1440, 1460, 1410 y 7010 bajo el control de un sistema operativo. El Modelo 85 y posteriores System/370 mantuvieron el precedente, conservando las opciones de emulación y permitiendo que los programas emuladores se ejecuten bajo el control del sistema operativo junto con los programas nativos.

Sucesores y variantes

System/360 (excepto el Modelo 20) se reemplazó con la gama System/370 compatible en 1970 y los usuarios del Modelo 20 estaban destinados a pasarse al IBM System/3. (La idea de un gran avance con la tecnología FS se abandonó a mediados de la década de 1970 por razones de rentabilidad y continuidad). Los sistemas IBM compatibles posteriores incluyen la familia 4300, la familia 308x, la familia 3090, la ES/9000 y la 9672 (familia System/390) y la serie IBM Z.

Las computadoras que eran en su mayoría idénticas o compatibles en términos de código de máquina o arquitectura del System/360 incluían la familia 470 de Amdahl (y sus sucesores), mainframes de Hitachi, la serie UNIVAC 9000, Fujitsu como Facom, la serie RCA Spectra 70 y el English Electric System 4. Las máquinas System 4 se construyeron bajo licencia de RCA. RCA vendió la serie Spectra a lo que entonces era UNIVAC, donde se convirtió en UNIVAC Serie 70. UNIVAC también desarrolló UNIVAC Serie 90 como sucesores de la serie 9000 y la Serie 70. La Unión Soviética produjo un clon System / 360 llamado ES EVM.

La computadora portátil IBM 5100, presentada en 1975, ofrecía una opción para ejecutar el lenguaje de programación APL.SV de System/360 a través de un emulador de hardware. IBM utilizó este enfoque para evitar los costos y la demora de crear una versión específica de APL para 5100.

Los System/360 especiales endurecidos por radiación y algo modificados, en forma de computadora de aviónica System/4 Pi, se utilizan en varios aviones de combate y bombarderos. En la versión completa AP-101 de 32 bits, se utilizaron 4 máquinas Pi como nodos informáticos replicados del sistema informático tolerante a fallos del transbordador espacial (en cinco nodos). La Administración Federal de Aviación de EE. UU. operó el IBM 9020, un grupo especial de System/360 modificados para el control del tráfico aéreo, desde 1970 hasta la década de 1990. (Aparentemente, parte del software 9020 todavía se usa a través de la emulación en hardware más nuevo).

Tabla de modelos System/360

Resumen

• Seis de los veinte modelos IBM System/360 anunciados nunca fueron enviados o nunca fueron liberados.
• Catorce de los veinte modelos IBM System/360 anunciados enviados.

Descripción técnica

Características influyentes

IBM System/360 Model 20 microcode transformer read-only storage (TROS) module. Un módulo Modelo 40 (TROS) es aproximadamente 50% más que esto para hacer espacio para más bits de microcódigo en la palabra.

El System/360 introdujo una serie de estándares de la industria en el mercado, como:

• El byte de 8 bits (contra la presión financiera durante el desarrollo para reducir el byte a 4 o 6 bits), en lugar de adoptar el concepto de 7030 de acceso a bytes de tamaño variable en direcciones bit arbitrarias.
• Memorización Byte-addressable (a diferencia de memoria pedaqueña o plegable)
• 32-bit palabras
• El canal de bus y etiqueta I/O estandarizado en FIPS-60
• Uso comercial de las CPU microcodificadas
• IBM Floating Point Architecture
• El conjunto de caracteres EBCDIC
• Cinta magnética de nueve vías

Resumen arquitectónico

La serie System/360 tiene una especificación de arquitectura de sistema informático. Esta especificación no hace suposiciones sobre la implementación en sí, sino que describe las interfaces y el comportamiento esperado de una implementación. La arquitectura describe interfaces obligatorias que deben estar disponibles en todas las implementaciones e interfaces opcionales. Algunos aspectos de esta arquitectura son:

• Big endian byte ordering
• Un procesador con:
  • 16 registros de propósito general de 32 bits (R0-R15)
  • Una palabra de estado del programa de 64 bits (PSW), que describe (entre otras cosas)
    • Máscaras interrumpidas
    • Privilege states
    • Un código de condición
    • Dirección de instrucción de 24 bits
  • Un mecanismo de interrupción, clases de interrupción enmascarables y desenmascarables y subclases
  • Un conjunto de instrucciones. Cada instrucción se describe totalmente y también define las condiciones bajo las cuales se reconoce una excepción en forma de interrupción del programa.
• Subsistema de memoria (llamado almacenamiento) con:
  • 8 bits por byte
  • Un área de comunicación de procesadores especiales que comienza en la dirección 0
  • 24-bit
• Operaciones de control manual que permiten
  • Proceso de arranque (un proceso llamado Carga de Programa Inicial o IPL)
  • Interrupciones iniciadas por el operador
  • Restablecer el sistema
  • Instalaciones básicas de depuración
  • Pantalla y modificaciones manuales del estado del sistema (memoria y procesador)
• Un mecanismo de entrada / salida – que no describe los mismos dispositivos

Algunas de las características opcionales son:

• Instrucciones decimales de código binario
• Instrucciones de punto flotante
• Instalaciones de tiempo (temporizador de intervalo)
• Protección de memoria controlada por clave

Todos los modelos de System/360, excepto Model 20 y Model 44, implementaron esa especificación.

Las operaciones lógicas y aritméticas binarias se realizan como registro a registro y como memoria a registro/registro a memoria como característica estándar. Si se instaló la opción Conjunto de instrucciones comerciales, la aritmética decimal empaquetada podría realizarse como memoria a memoria con algunas operaciones de memoria a registro. La función Conjunto de instrucciones científicas, si estaba instalada, brindaba acceso a cuatro registros de coma flotante que podían programarse para operaciones de coma flotante de 32 bits o de 64 bits. Los modelos 85 y 195 también podrían operar con números de punto flotante de precisión extendida de 128 bits almacenados en pares de registros de punto flotante, y emulación proporcionada por software en otros modelos. El System/360 utilizó un byte de 8 bits, una palabra de 32 bits, una palabra doble de 64 bits y un nibble de 4 bits. Las instrucciones de máquina tenían operadores con operandos, que podían contener números de registro o direcciones de memoria. Esta combinación compleja de opciones de instrucción resultó en una variedad de formatos y longitudes de instrucción.

El direccionamiento de la memoria se logró mediante un esquema de base más desplazamiento, con registros del 1 al F (15). Un desplazamiento se codificó en 12 bits, lo que permitió un desplazamiento de 4096 bytes (0–4095), como el desplazamiento de la dirección colocada en un registro base.

El registro 0 no se puede utilizar como registro base ni como registro de índice (ni como registro de dirección de sucursal), ya que "0" estaba reservado para indicar una dirección en los primeros 4 KB de memoria, es decir, si se especificaba el registro 0 como se describe, el valor 0x00000000 se ingresaba implícitamente en el cálculo de la dirección efectiva en lugar de cualquier valor que pudiera estar contenido en el registro 0 (o si especificado como un registro de dirección de rama, entonces no se tomó ninguna rama y se ignoró el contenido del registro 0, pero se realizó cualquier efecto secundario de la instrucción).

Este comportamiento específico permitió la ejecución inicial de una rutina de interrupción, ya que los registros base no necesariamente se establecerían en 0 durante los primeros ciclos de instrucción de una rutina de interrupción. No es necesario para IPL ('Carga del programa inicial' o arranque), ya que siempre se puede borrar un registro sin necesidad de guardarlo.

Con la excepción del Modelo 67, todas las direcciones eran direcciones de memoria reales. La memoria virtual no estaba disponible en la mayoría de los mainframes de IBM hasta la serie System/370. El Model 67 introdujo una arquitectura de memoria virtual, que utilizaron MTS, CP-67 y TSS/360, pero no los sistemas operativos System/360 de la línea principal de IBM.

Las instrucciones de código de máquina System/360 tienen una longitud de 2 bytes (sin operandos de memoria), una longitud de 4 bytes (un operando) o una longitud de 6 bytes (dos operandos). Las instrucciones siempre se sitúan en límites de 2 bytes.

Operaciones como MVC (Move-Characters) (Hex: D2) solo pueden mover como máximo 256 bytes de información. Mover más de 256 bytes de datos requería varias operaciones de MVC. (La serie System/370 introdujo una familia de instrucciones más potentes, como la instrucción MVCL "Move-Characters-Long", que admite mover hasta 16 MB como un solo bloque).

Un operando tiene una longitud de dos bytes, por lo general representa una dirección como un nibble de 4 bits que denota un registro base y un desplazamiento de 12 bits relativo al contenido de ese registro, en el rango 000 –FFF (mostrado aquí como números hexadecimales). La dirección correspondiente a ese operando es el contenido del registro de propósito general especificado más el desplazamiento. Por ejemplo, una instrucción MVC que mueve 256 bytes (con código de longitud 255 en hexadecimal como FF) desde el registro base 7, más el desplazamiento 000, al registro base 8, más el desplazamiento 001, se codificaría como la instrucción de 6 bytes "D2FF 8001 7000" (operador/longitud/dirección1/dirección2).

El System/360 fue diseñado para separar el estado del sistema del estado del problema. Esto proporcionó un nivel básico de seguridad y capacidad de recuperación de errores de programación. Los programas problemáticos (de usuario) no pudieron modificar los datos o el almacenamiento de programas asociados con el estado del sistema. Los errores de excepción de direccionamiento, datos u operación hicieron que la máquina ingresara al estado del sistema a través de una rutina controlada para que el sistema operativo pudiera intentar corregir o terminar el programa por error. Del mismo modo, podría recuperar ciertos errores de hardware del procesador a través de las rutinas de comprobación de la máquina.

Canales

Periféricos interconectados con el sistema a través de canales. Un canal es un procesador especializado con el conjunto de instrucciones optimizado para transferir datos entre un periférico y la memoria principal. En términos modernos, esto podría compararse con el acceso directo a memoria (DMA). El S/360 conecta canales a unidades de control con cables de bus y etiquetas; IBM eventualmente los reemplazó con canales (Enterprise Systems Connection (ESCON) y Fiber Connection (FICON).

Multiplexor de bytes y canales selectores

Inicialmente había dos tipos de canales; canales multiplexores de bytes (conocidos en ese momento simplemente como "canales multiplexores"), para conectar canales de "baja velocidad" dispositivos como lectores de tarjetas y perforadoras, impresoras de línea y controladores de comunicaciones, y canales selectores para conectar dispositivos de alta velocidad, como unidades de disco, unidades de cinta, celdas de datos y tambores. Cada System/360 (excepto el Modelo 20, que no era un 360 estándar) tiene un canal multiplexor de bytes y 1 o más canales selectores, aunque el modelo 25 tiene solo un canal, que puede ser un multiplexor de bytes o un selector. canal. Los modelos más pequeños (hasta el modelo 50) tienen canales integrados, mientras que para los modelos más grandes (modelo 65 y superiores) los canales son grandes unidades separadas en gabinetes separados: el IBM 2870 es el canal multiplexor de bytes con hasta cuatro subselectores -canales, y el IBM 2860 es de hasta tres canales selector.

El canal del multiplexor de bytes puede manejar la E/S hacia/desde varios dispositivos simultáneamente a las velocidades nominales más altas del dispositivo, de ahí el nombre, ya que multiplexó la E/S de esos dispositivos en una única ruta de datos a la memoria principal. Los dispositivos conectados a un canal multiplexor de bytes están configurados para operar en 1 byte, 2 bytes, 4 bytes o "ráfaga" modo. Los "bloques" más grandes de datos se utilizan para manejar dispositivos progresivamente más rápidos. Por ejemplo, un lector de tarjetas 2501 que funcione a 600 tarjetas por minuto estaría en modo de 1 byte, mientras que una impresora 1403-N1 estaría en modo de ráfaga. Además, los canales del multiplexor de bytes en los modelos más grandes tienen una sección de subcanal selector opcional que acomodaría unidades de cinta. La dirección del canal del multiplexor de bytes era típicamente "0" y las direcciones de los subcanales del selector eran de "C0" a "FF." Por lo tanto, las unidades de cinta en System/360 se direccionaban comúnmente en 0C0–0C7. Otras direcciones comunes de multiplexor de bytes son: 00A: lector de tarjetas 2501, 00C/00D: lector/perforador 2540, 00E/00F: impresoras 1403-N1, 010–013: impresoras 3211, 020–0BF: unidades de telecomunicaciones 2701/2703. Estas direcciones todavía se usan comúnmente en máquinas virtuales z/VM.

Los modelos 40 y 50 de System/360 tienen una consola 1052-7 integrada que generalmente se denomina 01F; sin embargo, no estaba conectada al canal del multiplexor de bytes, sino que tenía una conexión interna directa al mainframe. El modelo 30 adjuntó un modelo diferente de 1052 a través de una unidad de control 1051. Los modelos 60 a 75 también usan el 1052-7.

Cable utilizado como cable de Bus o Tag para IBM System/360

Terminadores de autobús y etiqueta

Selector de canales habilitados I/O a dispositivos de alta velocidad. Estos dispositivos de almacenamiento se conectaron a una unidad de control y luego al canal. La unidad de control permitía conectar grupos de dispositivos a los canales. En los modelos de mayor velocidad, los canales selectores múltiples, que podían operar simultáneamente o en paralelo, mejoraron el rendimiento general.

Las unidades de control se conectan a los canales con "bus and tag" pares de cables Los cables del bus llevaban la dirección y la información de datos y los cables de etiquetas identificaban qué datos había en el bus. La configuración general de un canal es conectar los dispositivos en una cadena, así: Mainframe—Unidad de control X—Unidad de control Y—Unidad de control Z. A cada unidad de control se le asigna un "rango de captura" de direcciones a las que da servicio. Por ejemplo, la unidad de control X podría capturar las direcciones 40–4F, la unidad de control Y: C0–DF y la unidad de control Z: 80–9F. Los rangos de captura tenían que ser un múltiplo de 8, 16, 32, 64 o 128 dispositivos y estar alineados en los límites apropiados. Cada unidad de control, a su vez, tiene uno o más dispositivos conectados a ella. Por ejemplo, podría tener una unidad de control Y con 6 discos, que se direccionarían como C0-C5.

Existen tres tipos generales de cables bus-and-tag producidos por IBM. El primero es el cable de bus y etiqueta gris estándar, seguido del cable de bus y etiqueta azul y, por último, el cable de bus y etiqueta de color canela. En general, las revisiones de cable más nuevas son capaces de velocidades más altas o distancias más largas, y algunos periféricos especifican revisiones de cable mínimas tanto aguas arriba como aguas abajo.

También es importante la ordenación de los cables de las unidades de control en el canal. Cada unidad de control está "atada" como prioridad alta o baja. Cuando se envió una selección de dispositivo en un canal de mainframe, la selección se envió desde X->Y->Z->Y->X. Si la unidad de control estaba "alta" luego, la selección se verificó en la dirección de salida, si "baja" luego la dirección de entrada. Por lo tanto, la unidad de control X era la 1.ª o la 5.ª, Y la 2.ª o la 4.ª y Z la 3.ª en la fila. También es posible tener varios canales conectados a una unidad de control desde el mismo o varios mainframes, lo que proporciona una gran capacidad de respaldo, acceso múltiple y alto rendimiento.

Normalmente, la longitud total del cable de un canal está limitada a 200 pies, siendo preferible menos. Cada unidad de control representa unos 10 "pies" del límite de 200 pies.

Bloquear canal multiplexor

IBM introdujo por primera vez un nuevo tipo de canal de E/S en el Modelo 85 y el Modelo 195, el canal multiplexor de bloque 2880, y luego lo hizo estándar en el System/370. Este canal permitía que un dispositivo suspendiera un programa de canal, a la espera de que se completara una operación de E/S y, por lo tanto, liberar el canal para que lo usara otro dispositivo. Un canal multiplexor de bloques puede admitir conexiones estándar de 1,5 MB/segundo o, con la función de interfaz de 2 bytes, 3 MB/segundo; estos últimos utilizan un cable de etiqueta y dos cables de bus. En el S/370 hay una opción para un canal de transmisión de datos de 3,0 MB/s con un cable de bus y un cable de etiqueta.

El uso inicial para esto fue el disco de cabeza fija 2305, que tiene 8 "exposiciones" (direcciones de alias) y detección de posición rotacional (RPS).

Los canales multiplexores de bloque pueden funcionar como un canal selector para permitir la conexión compatible de subsistemas heredados.

Componentes básicos de hardware

Una tarjeta SLT de un solo ancho

Muchas tarjetas SLT enchufadas en un tablero SLT

Al no estar segura de la confiabilidad y disponibilidad de los entonces nuevos circuitos integrados monolíticos, IBM optó por diseñar y fabricar sus propios circuitos integrados híbridos personalizados. Estos fueron construidos sobre sustratos de cerámica de 11 mm cuadrados. Las resistencias se serigrafiaron y se agregaron transistores y diodos discretos encapsulados en vidrio. Luego, el sustrato se cubrió con una tapa de metal o se encapsuló en plástico para crear una "Tecnología de lógica sólida" (SLT) módulo.

Varios de estos módulos SLT se montaron con un chip giratorio en una pequeña "tarjeta SLT" de circuito impreso multicapa. Cada tarjeta tenía uno o dos zócalos en un borde que se conectaban a los pines en una de las 'placas SLT' de la computadora. Esto era al revés de cómo se montaban la mayoría de las tarjetas de otras compañías, donde las tarjetas tenían pines o áreas de contacto impresas y se conectaban a los enchufes en los tableros de la computadora.

Se pueden ensamblar hasta veinte placas SLT una al lado de la otra (vertical y horizontalmente) para formar una "puerta lógica". Varias puertas montadas juntas constituían un "marco lógico" en forma de caja. Las puertas exteriores generalmente tenían bisagras a lo largo de un borde vertical para que pudieran abrirse y proporcionar acceso a las puertas interiores fijas. Las máquinas más grandes podrían tener más de un marco atornillado para producir la unidad final, como una Unidad central de procesamiento (CPU) de varios marcos.

Software del sistema operativo

Los modelos System/360 más pequeños usaban el sistema operativo básico/360 (BOS/360), el sistema operativo de cinta (TOS/360) o el sistema operativo de disco/360 (DOS/360, que evolucionó a DOS/VS, DOS /VSE, VSE/AF, VSE/SP, VSE/ESA y luego z/VSE).

Los modelos más grandes usaban el sistema operativo/360 (OS/360). IBM desarrolló varios niveles de OS/360, con funciones cada vez más potentes: Programa de control primario (PCP), Multiprogramación con un número fijo de tareas (MFT) y Multiprogramación con un número variable de tareas (MVT). MVT tomó mucho tiempo para convertirse en un sistema utilizable, y el MFT menos ambicioso fue ampliamente utilizado. PCP se usó en máquinas intermedias demasiado pequeñas para ejecutar bien MFT y en máquinas más grandes antes de que MFT estuviera disponible; las versiones finales de OS/360 incluían solo MFT y MVT. Para System/370 y máquinas posteriores, MFT evolucionó a OS/VS1, mientras que MVT evolucionó a OS/VS2 (SVS) (Almacenamiento virtual único), luego varias versiones de MVS (Almacenamiento virtual múltiple) que culminaron en el z/OS actual.

Cuando anunció el Modelo 67 en agosto de 1965, IBM también anunció TSS/360 (Sistema de tiempo compartido) para su entrega al mismo tiempo que el 67. TSS/360, una respuesta a Multics, fue un proyecto ambicioso que incluía muchas características avanzadas. Tuvo problemas de rendimiento, se retrasó, canceló, restableció y finalmente se canceló nuevamente en 1971. Los clientes migraron a CP-67, MTS (Michigan Terminal System), TSO (Opción de tiempo compartido para OS/360) o una de varias otras veces. -sistemas de reparto.

CP-67, el sistema de máquina virtual original, también se conocía como CP/CMS. CP/67 se desarrolló fuera de la corriente principal de IBM en el Centro Científico de Cambridge de IBM, en cooperación con investigadores del MIT. CP/CMS finalmente ganó una amplia aceptación y condujo al desarrollo de VM/370 (Máquina virtual) que tenía un "sub" interactivo principal. sistema operativo conocido como VM/CMS (Conversational Monitoring System). Esto evolucionó hasta convertirse en el z/VM actual.

El Modelo 20 ofrecía un sistema basado en cinta simplificado y poco utilizado llamado TPS (Sistema de procesamiento de cinta) y DPS (Sistema de procesamiento de disco) que brindaba soporte para la unidad de disco 2311. TPS podría ejecutarse en una máquina con 8 KB de memoria; El DPS requería 12 KB, lo que era bastante considerable para un Model 20. Muchos clientes se sintieron bastante satisfechos con 4 KB y CPS (Sistema de procesamiento de tarjetas). Con TPS y DPS, el lector de tarjetas se usaba para leer las tarjetas de lenguaje de control de trabajos que definían la pila de trabajos para ejecutar y para leer datos de transacciones, como pagos de clientes. El sistema operativo se mantuvo en cinta o disco, y los resultados también se podían almacenar en cintas o discos duros. El procesamiento de trabajos apilados se convirtió en una posibilidad emocionante para el pequeño pero aventurero usuario de computadoras.

Un conjunto poco conocido y poco utilizado de programas de utilidad de tarjetas perforadas de 80 columnas conocido como soporte de programación básica (BPS) (en broma: apenas soporte de programación), un precursor de TOS, estaba disponible para sistemas más pequeños.

Nombres de componentes

IBM creó un nuevo sistema de nombres para los nuevos componentes creados para System/360, aunque se mantuvieron los nombres antiguos conocidos, como IBM 1403 e IBM 1052. En este nuevo sistema de nombres, los componentes recibieron números de cuatro dígitos que comenzaban con 2. El segundo dígito describía el tipo de componente, de la siguiente manera:

Periféricos

IBM desarrolló una nueva familia de equipos periféricos para System/360, trasladando algunos de su antigua serie 1400. Las interfaces se estandarizaron, lo que permitió una mayor flexibilidad para mezclar y combinar procesadores, controladores y periféricos que en las líneas de productos anteriores.

Además, las computadoras System/360 podrían usar ciertos periféricos que se desarrollaron originalmente para computadoras anteriores. Estos periféricos anteriores usaban un sistema de numeración diferente, como la impresora de cadena IBM 1403. El 1403, un dispositivo extremadamente confiable que ya se había ganado la reputación de ser un caballo de batalla, se vendió como 1403-N1 cuando se adaptó para System/360.

También estaban disponibles los lectores de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) IBM 1287 e IBM 1288 que podían leer caracteres alfanuméricos (A/N) y numéricos impresos a mano (NHP/NHW) desde los rollos de cinta del cajero hasta los caracteres legales completos. páginas de tamaño. En ese momento, esto se hizo con lectores ópticos/lógicos muy grandes. El software era demasiado lento y costoso en ese momento.

Los modelos 65 e inferiores se venden con una IBM 1052-7 como máquina de escribir de consola. El 360/85 con la característica 5450 usa una consola de visualización que no era compatible con ninguna otra en la línea; la última consola 3066 para 370/165 y 370/168 utiliza el mismo diseño de pantalla básico que la 360/85. Los modelos 91 y 195 de IBM System/360 utilizan una pantalla gráfica similar a la IBM 2250 como consola principal.

También estaban disponibles consolas de operador adicionales. Ciertas máquinas de gama alta se pueden comprar opcionalmente con una pantalla gráfica 2250, con un costo superior a los 100 000 dólares estadounidenses; las máquinas más pequeñas podrían usar la pantalla 2260 menos costosa o más tarde la 3270.

Dispositivos de almacenamiento de acceso directo (DASD)

unidad de disco IBM 2311

Las primeras unidades de disco para System/360 fueron IBM 2302 e IBM 2311. El primer tambor para System/360 fue el IBM 7320.

El 2302 de 156 KB/segundo se basó en el 1302 anterior y estaba disponible como modelo 3 con dos módulos de 112,79 MB o como modelo 4 con cuatro de estos módulos.

El 2311, con un paquete de discos 1316 extraíble, estaba basado en el IBM 1311 y tenía una capacidad teórica de 7,2 MB, aunque la capacidad real variaba según el diseño del disco. (Cuando se usa con un 360/20, el paquete 1316 se formatea en sectores de 270 bytes de longitud fija, lo que brinda una capacidad máxima de 5,4 MB).

En 1966, se enviaron los primeros 2314. Este dispositivo tenía hasta ocho unidades de disco utilizables con una unidad de control integral; había nueve unidades, pero una estaba reservada como repuesto. Cada unidad usaba un paquete de discos extraíbles 2316 con una capacidad de casi 28 MB. Los paquetes de discos para 2311 y 2314 eran físicamente grandes según los estándares actuales; por ejemplo, el paquete de discos 1316 tenía aproximadamente 36 cm (14 pulgadas) de diámetro y tenía seis platos apilados en un centro. huso. Los platos exteriores superior e inferior no almacenan datos. Los datos se registraron en los lados internos de los platos superior e inferior y en ambos lados de los platos internos, proporcionando 10 superficies de registro. Los 10 cabezales de lectura/escritura se movieron juntos por las superficies de los platos, que se formatearon con 203 pistas concéntricas. Para reducir la cantidad de movimiento de la cabeza (búsqueda), los datos se escribieron en un cilindro virtual desde el interior del plato superior hasta el interior del plato inferior. Por lo general, estos discos no se formateaban con sectores de tamaño fijo como los discos duros actuales (aunque esto se hizo con CP/CMS). Más bien, la mayoría del software System/360 I/O podía personalizar la longitud del registro de datos (registros de longitud variable), como era el caso de las cintas magnéticas.

IBM 2314 unidades de disco y lector de tarjetas IBM 2540 en la Universidad de Michigan

Algunos de los primeros System/360 más potentes usaban dispositivos de almacenamiento de tambor de cabeza por pista de alta velocidad. El 2301 de 3500 RPM, que reemplazó al 7320, era parte del anuncio original de System/360, con una capacidad de 4 MB. El IBM 2303 de 303,8 KB/segundo se anunció el 31 de enero de 1966, con una capacidad de 3,913 MB. Estos fueron los únicos tambores anunciados para System/360 y System/370, y su nicho se llenó más tarde con discos de cabeza fija.

La 2305 de 6000 RPM apareció en 1970, con capacidades de 5 MB (2305-1) o 11 MB (2305-2) por módulo. Aunque estos dispositivos no tenían gran capacidad, su velocidad y tasa de transferencia los hacía atractivos para necesidades de alto rendimiento. Un uso típico fue el enlace de superposición (por ejemplo, para el sistema operativo y las subrutinas de la aplicación) para las secciones del programa escritas para alternar en las mismas regiones de memoria. Los discos de cabeza fija y los tambores fueron particularmente efectivos como dispositivos de paginación en los primeros sistemas de memoria virtual. El 2305, aunque a menudo se le llama "tambor" era en realidad un dispositivo de disco de cabecera por pista, con 12 superficies de grabación y una velocidad de transferencia de datos de hasta 3 MB por segundo.

Rara vez se vio la celda de datos IBM 2321, un dispositivo mecánicamente complejo que contenía múltiples bandas magnéticas para almacenar datos; se puede acceder aleatoriamente a las tiras, colocadas sobre un tambor en forma de cilindro para operaciones de lectura/escritura; luego regresó a un cartucho de almacenamiento interno. IBM Data Cell [selector de fideos] se encontraba entre varias marcas registradas de IBM "speedy" periféricos de almacenamiento de acceso directo masivo en línea (reencarnados en los últimos años como 'cinta virtual' y periféricos de bibliotecarios de cinta automatizados). El archivo 2321 tenía una capacidad de 400 MB, en el momento en que la unidad de disco 2311 solo tenía 7,2 MB. IBM Data Cell se propuso para llenar la brecha de costo/capacidad/velocidad entre las cintas magnéticas, que tenían una alta capacidad con un costo relativamente bajo por byte almacenado, y los discos, que tenían un mayor gasto por byte. Algunas instalaciones también encontraron que la operación electromecánica era menos confiable y optaron por formas menos mecánicas de almacenamiento de acceso directo.

El modelo 44 fue único en ofrecer una unidad de disco único integrada como característica estándar. Esta unidad utilizó el 2315 "ramkit" cartucho y proporcionó 1.171.200 bytes de almacenamiento.

Unidades de cinta

Accionamientos de cinta IBM 2401

La serie 2400 de 1/2" Las unidades de cinta magnética constaban de las unidades de cinta magnética 2401 y 2402 modelos 1-6, la unidad de cinta magnética y control 2403 modelos 1-6, la unidad de cinta magnética y control 2404 modelos 1-3 y los modelos 2803/2804 1 y 2 Unidades de control de cinta. La última unidad y control de cinta magnética 2415, presentada en 1967, contenía dos, cuatro o seis unidades de cinta y un control en una sola unidad, y era más lenta y económica. Los variadores y el control 2415 no se comercializaron por separado. Con System/360, IBM cambió del formato de cinta IBM de 7 pistas a 9 pistas. Se pueden comprar algunas unidades de la serie 2400 que leen y escriben cintas de 7 pistas para compatibilidad con las unidades de cinta IBM 729 más antiguas. En 1968, se lanzó el sistema de cintas IBM 2420, que ofrecía tasas de datos mucho más altas, operación de cinta autoenhebrada y densidad de empaque de 1600 bpi. Permaneció en la línea de productos hasta 1979.

Dispositivos de registro de unidades

Impresora de línea IBM 1403

• Los dispositivos de tarjeta punzonada incluyeron el lector de tarjetas 2501 y el puñetazo de lector de tarjetas 2540. Prácticamente cada Sistema/360 tenía un 2540. El lector/ordenador/punch 2560 MFCM ("Multi-Function Card Machine"), enumerado anteriormente, era sólo para el modelo 20. Fue notorio por problemas de confiabilidad (acertar acrónimos humorísticos que a menudo implican "...Card Muncher" o "Máquina de Tarjetas de Mal-Función").
• Las impresoras de línea eran el IBM 1403 y el IBM 1443 más lento.
• En 1964 se introdujo un lector de cintas de papel, el IBM 2671. Tenía una velocidad nominal de 1.000 cps. También había un lector de cinta de papel y un puñetazo de cinta de papel de una época anterior, disponible sólo como RPQs (Request Price Quotation). Los 1054 (reader) y 1055 (punch), que fueron llevados hacia adelante (como la máquina de escribir de la consola 1052) del Sistema de Teleprocesamiento IBM 1050. Todos estos dispositivos operaban a un máximo de 15,5 caracteres por segundo. The paper tape punch from the IBM 1080 System was also available by RPQ, but at a prohibitively expensive price.
• Dispositivos de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) 1287 y más tarde los 1288 estaban disponibles en los 360. El 1287 podía leer numerales manuscritos, algunas fuentes de OCR y carretes de cinta de papel OCR. El "lector de página" de 1288 podría manejar hasta el tamaño legal de las páginas de tipografía OCR, así como números manuscritos. Ambos dispositivos de OCR emplearon un principio de escaneo 'lugar de vuelo', con el escaneo de raster proporcionado por un gran CRT, y los cambios de densidad de luz reflejados fueron recogidos por un tubo fotomultiplelier de alta ganancia.
• El reconocimiento de caracteres de tinta magnética (MICR) fue proporcionado por los clasificadores IBM 1412 y 1419 de cheque, con impresión de tinta magnética (para libros de cheque) en 1445 impresoras (un modificado 1443 que utilizó una cinta MICR). 1412/1419 y 1445 fueron utilizados principalmente por instituciones bancarias.

Máquinas restantes

A pesar de haber sido vendido o arrendado en grandes cantidades para un sistema mainframe de su época, solo quedan unas pocas computadoras System/360, principalmente como propiedad no operativa de museos o coleccionistas. Ejemplos de sistemas existentes incluyen:

• El Museo de Historia Informática en Montaña View, California, tiene un modelo no trabajador 30 en exhibición, al igual que el Museo de Transporte y Tecnología en Auckland, Nueva Zelanda, y la Universidad de Tecnología de Viena en Austria.
• La Universidad de Western Australia Computer Club tiene un Modelo 40 completo en almacenamiento.
• El KCG Computer Museum of Kyoto Computer Gakuin, la primera escuela de ordenadores de Japón en la ciudad, tiene un IBM System/360 Modelo 40 en exhibición.
• Two IBM System/360 Model 20 processors along with numerous peripherals (forming two complete systems) located in Nuremberg, Germany, were purchased on eBay in April/May 2019 for €3,710 by two UK entusiastas, Adam Bradley and Chris Blackburn, who, over the course of some months, moved the machine to Creslow Park in Buckinghamshire, United Kingdom. El sistema estaba en un pequeño edificio abandonado dejado intacto durante décadas, y aparentemente había sido utilizado en ese edificio ya que todos los periféricos todavía estaban completamente conectados e interconectados. Los sistemas están ahora en una sala de máquinas dedicada, y están siendo restaurados en preparación para la exhibición pública en el futuro.
• The Living Computers: Museum + Labs tiene un modelo 360 30.

Una lista actualizada de System/360 restantes que son más que solo 'paneles frontales' se puede encontrar en el Inventario mundial de CPU System/360 restantes.

Galería

Esta galería muestra la consola del operador, con lámparas de valor de registro, interruptores de palanca (en el medio de las imágenes) y "tirador de emergencia" interruptor (arriba a la derecha de las imágenes) de los distintos modelos.

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  Modelo 30

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  Modelo 40

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  Modelo 44

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  Modelo 50

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  Modelo 65

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  Modelo 67

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  Modelo 85

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  Modelo 91