Sistema IBM/370

El IBM System/370 (S/370) es una gama de modelos de computadoras centrales de IBM anunciadas el 30 de junio de 1970 como sucesoras del System/360. familia. La serie mantiene principalmente la compatibilidad con versiones anteriores del S/360, lo que permite una ruta de migración sencilla para los clientes; esto, además de un rendimiento mejorado, fueron los temas dominantes del anuncio del producto. En septiembre de 1990, la línea System/370 fue reemplazada por System/390.

Evolución

La línea System/370 original se anunció el 30 de junio de 1970, con el primer envío al cliente de los modelos 155 y 165 planificado para febrero de 1971 y abril de 1971 respectivamente. El 155 se envió por primera vez en enero de 1971. System/370 experimentó varias mejoras arquitectónicas durante su vida útil de aproximadamente 20 años.

Las siguientes funciones mencionadas en Principios de funcionamiento son opcionales en S/360 pero estándar en S/370, introducidos con S/370 o agregados a S/370 después del anuncio.

• Branch and Save
• Channel Indirect Data Addressing
• Interruptores Canal-Set
• Clear I/O
• Regreso del Comando
• Conjunto de instrucciones comerciales
• Cambio condicional
• CPU Timer and Clock Comparator
• Espacio de doble acceso (DAS)
• Extended-Precision Floating Point
• Extended Real Addressing
• Signales externos
• Lanzamiento rápido
• Punto de flotación
• Dispositivo de suspensión
• I/O Extended Logout
• Registro de canales limitados
• Muévete Inverso
• Multiprocesamiento
• PSW-Key Handling
• Extensiones de recuperación
• Protección del segmento
• Servicio de señalización
• Start-I/O-Fast Queuing
• Extensiones de almacenamiento-Key-instrucción
• Almacenamiento-Key 4K-Byte Block
• Suspend and Resum
• Bloque de prueba
• Traducción
• Vectorial
• 31-Bit IDAWs

Modelos iniciales

Las primeras máquinas System/370, el modelo 155 y el modelo 165, incorporaron solo una pequeña cantidad de cambios en la arquitectura System/360. Estos cambios incluyeron:

• 13 nuevas instrucciones, entre ellas

• MOVE LONGMVCL);
• (Long)CL);

permitiendo así operaciones en hasta 2^24-1 bytes (16 MB), vs. los límites de 256 bytes en el MVC y CLC de 360;

• SHIFT Y ROUND DECIMALSRP), que multiplicó o dividió un valor decimal empacado por un poder de 10, redondeando el resultado al dividir;

• opcional 128-bit (hexadecimal) aritmética de punto flotante-punto, introducida en el modelo Sistema/360 85
• un nuevo reloj de tiempo de alta resolución
• soporte para el canal multixer de bloque introducido en el modelo 85 System/360.
• Todas las características del emulador fueron diseñadas para funcionar bajo el control de los sistemas operativos estándar. IBM documentó los programas de emulador S/370 como emuladores integrados.

Estos modelos tenían memoria central y no incluían soporte para almacenamiento virtual.

Tecnología lógica

Todos los modelos del System/370 usaban la forma de circuitos integrados monolíticos de IBM llamada MST (Tecnología de sistema monolítico), lo que los convertía en computadoras de tercera generación. MST proporcionó System/370 con cuatro a ocho veces la densidad del circuito y más de diez veces la confiabilidad en comparación con la tecnología SLT de segunda generación anterior del System/360.

Memoria monolítica

El 23 de septiembre de 1970, IBM anunció el Modelo 145, un tercer modelo del System/370, que fue el primer modelo en presentar una memoria principal de semiconductores hecha de circuitos integrados monolíticos y su entrega estaba programada para fines del verano de 1971. Todos los modelos S/370 posteriores utilizaron dicha memoria.

Almacenamiento virtual

En 1972, se realizó un cambio muy significativo cuando se introdujo la compatibilidad con el almacenamiento virtual con "System/370 Advanced Function" de IBM. anuncio. IBM había elegido inicialmente (y controvertidamente) excluir el almacenamiento virtual de la línea S/370. El anuncio del 2 de agosto de 1972 incluía:

• hardware de reubicación de direcciones en todos los S/370, excepto los modelos originales 155 y 165
• los nuevos modelos S/370 158 y 168, con hardware de reubicación de direcciones
• 4 nuevos sistemas operativos: DOS/VS (DOS con almacenamiento virtual), OS/VS1 (OS/360 MFT con almacenamiento virtual), OS/VS2 (OS/360 MVT con almacenamiento virtual) Release 1, llamado SVS (Single Virtual Storage), y Release 2, llamado MVS (Multiple Virtual Storage) y planeado para estar disponible 20 meses después (a finales de marzo de 1974), y VM/370 – CP

System/370-145 3D Rendering

3D Rendering of computer center with IBM System/370-145 and IBM 2401 tape drives

System/370-145 3D Rendering

Consola de sistema System/370-145.

De hecho, el almacenamiento virtual se había entregado en hardware S/370 antes de este anuncio:

• En junio de 1971, en el S/370-145 (uno de los cuales tenía que ser "contrabandado" en el Centro Científico de Cambridge para evitar que nadie notifique la llegada de un S/370 en ese foco de desarrollo de memoria virtual – ya que esto habría señalado que el S/370 estaba a punto de recibir la tecnología de reubicación de direcciones). (Varian 1997:p29) El S/370-145 tenía una memoria asociativa utilizada por el microcódigo para la característica de compatibilidad de DOS de sus primeros envíos en junio de 1971; el mismo hardware fue utilizado por el microcódigo para DAT. Aunque IBM ha optado por excluir el almacenamiento virtual del anuncio S/370, esa decisión se está reconsiderando durante la finalización de la ingeniería de 145, en parte debido a la experiencia de memoria virtual en CSC y otros lugares. La arquitectura de microcódigos 145 simplifica la adición de almacenamiento virtual, permitiendo que esta capacidad esté presente a principios de 145 sin las extensas modificaciones de hardware necesarias en otros modelos. Sin embargo, IBM no documentó la capacidad de almacenamiento virtual de 145, ni anotó los bits pertinentes en los registros de control y PSW que se exhibieron en el panel de control del operador cuando se seleccionaron utilizando los interruptores de rodillo. Los bits de Referencia y Cambio de las Claves de Protección de Almacenamiento, sin embargo, fueron etiquetados en los rodillos, un regalo muerto a cualquiera que hubiera trabajado con el anterior 360/67. Los clientes existentes S/370-145 estaban contentos de saber que no tenían que comprar una actualización de hardware para ejecutar DOS/VS o OS/VS1 (o OS/VS2 Release 1 – que era posible, pero no común debido a la cantidad limitada de almacenamiento principal disponible en el S/370-145).

Poco después del anuncio del 2 de agosto de 1972, se anunciaron silenciosamente las actualizaciones de la caja DAT (hardware de reubicación de direcciones) para el S/370-155 y el S/370-165, pero solo estaban disponibles para que las compraran los clientes que ya poseían un Modelo. 155 o 165. Después de la instalación, estos modelos se conocieron como S/370-155-II y S/370-165-II. IBM quería que los clientes actualizaran sus sistemas 155 y 165 a los ampliamente vendidos S/370-158 y -168. Estas actualizaciones eran sorprendentemente costosas ($200,000 y $400,000, respectivamente) y tenían largos plazos de entrega después de que un cliente las ordenara; en consecuencia, nunca fueron populares entre los clientes, la mayoría de los cuales arrendaron sus sistemas a través de una empresa de arrendamiento de terceros. Esto llevó a que los modelos originales S/370-155 y S/370-165 se describieran como "anclajes para barcos". La actualización, requerida para ejecutar OS/VS1 o OS/VS2, no fue rentable para la mayoría de los clientes en el momento en que IBM pudo entregarla e instalarla, por lo que muchos clientes se quedaron con estas máquinas ejecutando MVT hasta que finalizó su arrendamiento. No era raro que pasaran otros cuatro, cinco o incluso seis años para los más desafortunados, y resultó ser un factor importante en la lenta adopción de OS/VS2 MVS, no solo por parte de los clientes en general, sino también de muchos sitios internos de IBM también.

Mejoras posteriores

Los cambios arquitectónicos posteriores implicaron principalmente expansiones en la memoria (almacenamiento central), tanto la memoria física como el espacio de direcciones virtuales, para permitir cargas de trabajo más grandes y satisfacer las demandas de más almacenamiento de los clientes. Esta era la tendencia inevitable a medida que la Ley de Moore erosionaba el costo unitario de la memoria. Al igual que con todo el desarrollo de mainframe de IBM, preservar la compatibilidad con versiones anteriores era primordial.

• Asistencia específica del sistema operativo, Apoyo al Programa de Control Extendido (ECPS). instalación ampliada y características de extensión para OS/VS1, MVS y VM. Los niveles de explotación de estos sistemas operativos, por ejemplo, las extensiones MVS/System (MVS/SE), reducen la longitud de la ruta para algunas funciones frecuentes.

• El espacio de doble dirección (DAS) permite un programa privilegiado para mover datos entre dos espacios de dirección sin la parte superior de asignar un búfer en almacenamiento común, moviendo los datos al búfer, programando un SRB en el espacio de dirección objetivo, moviendo los datos a su destino final y liberando el búfer. IBM introdujo DAS en 1981 para los 3033, pero más tarde lo puso a disposición de unos procesadores 43xx, 3031 y 3032. MVS/System Product (MVS/SP) Versión 1 Explotó DAS si estaba disponible.
• En octubre de 1981, los procesadores 3033 y 3081 agregaron "abordaje real prolongado", lo que permitió el tratamiento de 26 bits para el almacenamiento físico (pero aún impuso un límite de 24 bits para cualquier espacio de dirección individual). Esta capacidad apareció más adelante en otros sistemas, como los 4381 y 3090.
• El System/370 Extended Architecture (S/370-XA), disponible por primera vez a principios de 1983 en los procesadores 3081 y 3083, proporcionó una serie de mejoras importantes, incluyendo: ampliación del espacio de dirección de 24-bits a 31 bits; facilitación del movimiento de datos entre dos espacios de dirección; y un rediseño completo de la arquitectura I/O. La capacidad de los servicios de memoria cruzada que facilitó la circulación de datos entre los espacios de dirección estaba disponible justo antes de la arquitectura S/370-XA en los procesadores 3031, 3032 y 3033.
• In February 1988, IBM announced the Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370) for enhanced (E) 3090 y 4381 modelos. Añadió dieciséis registros de acceso de 32 bits, más modos de abordaje y varias instalaciones para trabajar simultáneamente con múltiples espacios de dirección.
• On September 5, 1990, IBM announced the Enterprise Systems Architecture/390 (ESA/390), upward compatible with ESA/370.

Expandiendo el espacio de direcciones

Como se describió anteriormente, la línea de productos S/370 experimentó un cambio arquitectónico importante: la expansión de su espacio de direcciones de 24 a 31 bits.

La evolución del direccionamiento de S/370 siempre fue complicada por el diseño básico del conjunto de instrucciones de S/360 y su gran base de código instalada, que se basaba en una dirección lógica de 24 bits. (En particular, una instrucción de máquina muy utilizada, 'Cargar dirección' (LA), borraba explícitamente los ocho bits superiores de la dirección que se colocaba en un registro. Esto creaba enormes problemas de migración para el software existente).

La estrategia elegida fue implementar el direccionamiento ampliado en tres etapas:

1. primero a nivel físico (para habilitar más hardware de memoria por sistema)
2. entonces a nivel del sistema operativo (para permitir que el software del sistema acceda a múltiples espacios de dirección y utilizar espacios de dirección más grandes)
3. finalmente a nivel de aplicación (para permitir que nuevas aplicaciones accedan a espacios de dirección más grandes)

Dado que el conjunto de instrucciones básico de S/360 permaneció orientado a un universo de 24 bits, este tercer paso requeriría una verdadera ruptura con el status quo; Por supuesto, las aplicaciones de lenguaje ensamblador existentes no se beneficiarían, y se necesitarían nuevos compiladores antes de poder migrar las aplicaciones que no son ensambladoras. Por lo tanto, la mayoría de las tiendas continuaron ejecutando sus aplicaciones de 24 bits en un mundo de 31 bits de mayor rendimiento.

Esta implementación evolutiva (repetida en z/Architecture) tenía la característica de resolver primero los problemas más urgentes: el alivio para el direccionamiento de la memoria real se necesitaba antes que el direccionamiento de la memoria virtual.

31 frente a 32 bits

La elección de IBM de direccionamiento de 31 bits (frente a 32 bits) para 370-XA involucró varios factores. El System/360 Model 67 había incluido un modo de direccionamiento completo de 32 bits, pero esta función no se trasladó a la serie System/370, que comenzó con solo direccionamiento de 24 bits. Cuando IBM amplió posteriormente el espacio de direcciones S/370 en S/370-XA, se citan varias razones para la elección de 31 bits:

1. El deseo de retener la parte de alto orden como un "control o escape bit". En particular, la convención de llamadas de subrutina estándar marcó la palabra del parámetro final estableciendo su parte alta.
2. Interacción entre direcciones de 32 bits y dos instrucciones (BXH y BXLE) que trataron sus argumentos como números firmados (y que se dijo que era la razón por la que TSS utilizó 31 bits abordando el Modelo 67). (Variano 1997:p26, nota 85)
3. Input from key initial Model 67 sites, which had debated the alternatives during the initial system design period, and had recommended 31 bits (instead of the 32-bit design that was ultimately chosen at the time). (Varian 1997:pp8–9, nota 21, incluye otros comentarios sobre el diseño "Inner Six" Modelo 67 revela)

Series y modelos

Modelos ordenados por fecha de lanzamiento (tabla)

La siguiente tabla resume las principales series y modelos S/370. La segunda columna enumera la arquitectura principal asociada con cada serie. Muchos modelos implementaron más de una arquitectura; por lo tanto, los procesadores 308x se enviaron inicialmente como arquitectura S/370, pero luego se ofreció XA; y muchos procesadores, como el 4381, tenían un microcódigo que permitía al cliente seleccionar entre operación S/370 o XA (posteriormente, ESA).

Observe también el término confuso "Sistema/compatible con 370", que apareció en los documentos fuente de IBM para describir ciertos productos. Fuera de IBM, este término describiría más a menudo los sistemas de Amdahl Corporation, Hitachi Ltd. y otros, que podrían ejecutar el mismo software S/370. Esta elección de terminología por parte de IBM puede haber sido un intento deliberado de ignorar la existencia de esos fabricantes compatibles con enchufes (PCM), porque competían agresivamente contra el dominio del hardware de IBM.

Modelos agrupados por Número de modelo (detallado)

IBM utilizó el nombre System/370 para anunciar las siguientes ofertas de once (3 dígitos):

Sistema/370 Modelo 115

El IBM System/370 Model 115 se anunció el 13 de marzo de 1973 como "un sistema de entrada System/370 ideal para los usuarios del sistema informático IBM's System/3, 1130 y System/360 Modelos 20, 22 y 25."

Se entregó con "un mínimo de dos (de los recientemente anunciados por IBM) unidades de disco IBM 3340 conectadas directamente." Se pueden conectar hasta cuatro 3340.

La CPU se puede configurar con 65 536 (64 K) o 98 304 (96 K) bytes de memoria principal. Estaba disponible un emulador 360/20 opcional.

El 115 se retiró el 9 de marzo de 1981.

Sistema/370 Modelo 125

El IBM System/370 Model 125 se anunció el 4 de octubre de 1972.

Dos, tres o cuatro unidades de almacenamiento en disco IBM 3333 conectadas directamente proporcionaron "hasta 400 millones de bytes en línea".

La memoria principal era de 98 304 (96 K) o 131 072 (128 K) bytes.

El 125 se retiró el 9 de marzo de 1981.

Sistema/370 Modelo 135

El IBM System/370 Model 135 se anunció el 8 de marzo de 1971. Las opciones para el 370/135 incluían una selección de cuatro tamaños de memoria principal; También se ofreció la emulación de la serie IBM 1400 (1401, 1440 y 1460).

Un "dispositivo de lectura ubicado en la consola del modelo 135" Permitió actualizaciones y agregó características al microcódigo del Modelo 135.

El 135 se retiró el 16 de octubre de 1979.

Sistema/370 Modelo 138

El IBM System/370 Model 138 que se anunció el 30 de junio de 1976 se ofreció con 524 288 (512 K) o 1 048 576 (1 MB) de memoria. Este último fue "el doble de la capacidad máxima del Modelo 135," que "pueden actualizarse a los niveles de rendimiento interno de la nueva computadora en las ubicaciones de los clientes."

El 138 fue retirado el 1 de noviembre de 1983.

Sistema/370 Modelo 145

El IBM System/370 Model 145 se anunció el 23 de septiembre de 1970, tres meses después de los modelos 155 y 165. Se envió por primera vez en junio de 1971.

El modelo 145, el primer System/370 en utilizar una memoria principal monolítica, se ofreció en seis tamaños de memoria. Una parte de la memoria principal, el "almacenamiento de control recargable" (RCS) se cargó desde un cartucho de disco preescrito que contenía microcódigo para implementar, por ejemplo, todas las instrucciones necesarias, canales de E/S e instrucciones opcionales para permitir que el sistema emule máquinas anteriores de IBM.

El 145 se retiró el 16 de octubre de 1979.

Sistema/370 Modelo 148

El IBM System/370 Model 148 tuvo las mismas fechas de anuncio y retiro que el Model 138.

Al igual que con la opción de actualización de campo de un 135, un 370/145 podría actualizarse de campo "en las ubicaciones del cliente" a un rendimiento de 148 niveles. Los sistemas mejorados 135 y 145 fueron "designados Modelos 135-3 y 145-3."

Sistema/370 Modelo 155

El IBM System/370 Model 155 y el Model 165 se anunciaron el 30 de junio de 1970, se presentó el primero de los 370. Ninguno tenía una caja DAT; estaban limitados a ejecutar los mismos sistemas operativos de memoria no virtual disponibles para System/360. El 155 se envió por primera vez en enero de 1971.

El OS/DOS (programas DOS/360 bajo OS/360), 1401/1440/1460 y 1410/7010 y 7070/7074 se incluyeron funciones de compatibilidad, y los programas de emulación integrados compatibles podían funcionar simultáneamente con las cargas de trabajo estándar de System/370.

En agosto de 1972, IBM anunció, solo como actualización de campo, el IBM System/370 Model 155 II, que agregó una caja DAT.

Tanto el 155 como el 165 fueron retirados el 23 de diciembre de 1977.

Sistema/370 Modelo 158

El IBM System/370 Model 158 y el 370/168 se anunciaron el 2 de agosto de 1972.

Incluía hardware de traducción dinámica de direcciones (DAT), un requisito previo para los nuevos sistemas operativos de memoria virtual (DOS/VS, OS/VS1, OS/VS2).

Había disponible un modelo de multiprocesador (MP) fuertemente acoplado, al igual que la capacidad de acoplar este sistema a otro 360 o 370 a través de un adaptador opcional de canal a canal.

Los 158 y 168 fueron retirados el 15 de septiembre de 1980.

Sistema/370 Modelo 165

El IBM System/370 Model 165 fue descrito por IBM como "más poderoso" en comparación con la "escala media" 370/155. Se envió por primera vez en abril de 1971.

Las características de compatibilidad incluyeron emulación para 7070/7074, 7080 y 709/7090/7094/7094 II.

Algunos han descrito el uso de 360/85 de microcodificado frente a cableado como un puente al 370/165.

En agosto de 1972, IBM anunció, solo como una actualización de campo, el IBM System/370 Model 165 II que agregó una caja DAT.

El 165 fue retirado el 23 de diciembre de 1977.

Sistema/370 Modelo 168

El IBM System/370 Model 168 incluía "hasta ocho megabytes" de memoria principal, el doble del máximo de 4 megabytes en la 370/158.

Incluía hardware de traducción dinámica de direcciones (DAT), un requisito previo para los nuevos sistemas operativos de memoria virtual.

Aunque el 168 sirvió como el 'buque insignia' de IBM sistema, un newbrief de 1975 decía que IBM aumentó la potencia del 370/168 nuevamente "tras el desafío de Amdahl... solo 10 meses después de que presentó el procesador 168-3 mejorado".

El 370/168 no se retiró hasta septiembre de 1980.

Sistema/370 Modelo 195

El IBM System/370 Model 195 se anunció el 30 de junio de 1970 y, en ese momento, era el sistema informático más potente de "IBM'."

Su presentación se produjo unos 14 meses después del anuncio del 360/195. Ambas máquinas 195 se retiraron el 9 de febrero de 1977.

Sistema/compatible con 370

A partir de 1977, IBM comenzó a introducir nuevos sistemas, usando la descripción "Un miembro compatible de la familia System/370."

IBM 303X

La primera de las primeras máquinas de gama alta, la 3033 de IBM, se anunció el 25 de marzo de 1977 y se entregó en marzo siguiente, momento en el que se anunció una versión multiprocesador de la 3033.. IBM lo describió como 'The Big One'.

IBM señaló sobre el 3033, mirando hacia atrás, que "Cuando se lanzó el 25 de marzo de 1977, el 3033 eclipsó la velocidad operativa interna del buque insignia anterior de la compañía, el System/370 Model 168. -3..."

IBM 3031 e IBM 3032 se anunciaron el 7 de octubre de 1977 y se retiraron el 8 de febrero de 1985.

IBM 308X

Tres sistemas comprendían la siguiente serie de máquinas de gama alta, los sistemas 308X de IBM:

• El 3081 (Anunciado 12 de noviembre de 1980) tenía 2 CPU
• El 3083 (Anunciado 31 de marzo de 1982) tenía 1 CPU
• El 3084 (Anunciado 3 de septiembre de 1982) tenía 4 CPU

A pesar de la numeración, el menos potente era el 3083, que podía actualizarse en el campo a un 3081; el 3084 fue el mejor de la línea.

Estos modelos introdujeron la capacidad de dirección de 31 bits de la Arquitectura extendida de IBM y un conjunto de software MVS/Arquitectura extendida (MVS/XA) compatible con versiones anteriores que reemplaza a los productos anteriores y parte de OS/VS2 R3.8:

Los tres sistemas 308x se retiraron el 4 de agosto de 1987.

IBM 3090

La siguiente serie de máquinas de gama alta, la IBM 3090, comenzó con los modelos 200 y 400. Se anunciaron el 12 de febrero de 1985 y estaban configuradas con dos o cuatro CPU respectivamente. Posteriormente, IBM anunció los modelos 120, 150, 180, 300, 500 y 600 con capacidades inferiores, intermedias y superiores; el primer dígito del número de modelo da el número de procesadores centrales.

Comenzando con los modelos E y continuando con los modelos J y S, IBM ofreció Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370), Processor Resource/System Manager (PR/SM) y un conjunto de MVS/Enterprise compatibles con versiones anteriores. Software System Architecture (MVS/ESA) que reemplaza a los productos anteriores:

La oferta de IBM de una extensión opcional de función de vector (VF) para el 3090 llegó en un momento en que el procesamiento de vectores/procesamiento de matrices sugería nombres como Cray y Control Data Corporation (CDC).

Los 200 y 400 fueron retirados el 5 de mayo de 1989.

IBM 4300

El primer par de procesadores IBM 4300 fueron sistemas de gama media/baja anunciados el 30 de enero de 1979 como "compactos (y) compatibles con System/370."

El 4331 se retiró posteriormente el 18 de noviembre de 1981 y el 4341 el 11 de febrero de 1986.

Otros modelos fueron el 4321, 4361 y 4381.

El 4361 tiene "Apagado programable: permite al usuario apagar el procesador bajo el control del programa"; "Unidad apagada" es (también) parte de la lista de características 4381.

IBM ofreció muchos grupos de modelos y modelos de la familia 4300, desde el nivel de entrada 4331 hasta el 4381, descrito como "uno de los procesadores de sistemas intermedios más potentes y versátiles jamás producidos por IBM".

El 4381 Model Group 3 era de doble CPU.

IBM 9370

Este sistema de gama baja, anunciado el 7 de octubre de 1986, fue "diseñado para satisfacer los requisitos informáticos de los clientes de IBM que valoran la afinidad System/370" y "lo suficientemente pequeño y silencioso para operar en un entorno de oficina".

IBM también señaló su sensibilidad a los "precios de software de entrada, reducciones sustanciales en los requisitos de soporte y capacitación, y consumo de energía y costos de mantenimiento moderados".

Además, afirmó que es consciente de las necesidades de las pequeñas y medianas empresas para poder responder, a medida que "aumentan los requisitos informáticos" agregando que "el sistema IBM 9370 se puede expandir fácilmente agregando funciones y bastidores adicionales para acomodar..."

Esto llegó en un momento en que Digital Equipment Corporation (DEC) y sus sistemas VAX eran fuertes competidores tanto en hardware como en software; los medios de comunicación del día publicaron el supuesto "VAX Killer" de IBM. frase, aunque a menudo con escepticismo.

Clones

En la era 360, varios fabricantes ya habían estandarizado el conjunto de instrucciones IBM/360 y, hasta cierto punto, la arquitectura 360. Los fabricantes de computadoras notables incluyeron Univac con la serie UNIVAC 9000, RCA con la serie RCA Spectra 70, English Electric con el English Electric System 4 y el ES EVM soviético. Estas computadoras no eran perfectamente compatibles, ni (a excepción de los esfuerzos rusos) estaban destinados a serlo.

Eso cambió en la década de 1970 con la introducción de IBM/370 y el lanzamiento de Gene Amdahl de su propia empresa. Casi al mismo tiempo, los gigantes japoneses comenzaron a observar el lucrativo mercado de mainframe tanto en el país como en el extranjero. Un consorcio japonés se centró en IBM y otros dos del BUNCH (Burroughs/Univac/NCR/Control Data/Honeywell) de los competidores de IBM. Los últimos esfuerzos fueron abandonados y, finalmente, todos los esfuerzos japoneses se centraron en las líneas de mainframe de IBM.

Algunos de los clones de la era incluyen:

Detalles de la arquitectura

La documentación de IBM numera los bits de mayor a menor orden; el bit más significativo (más a la izquierda) se designa como bit número 0.

S/370 también hace referencia a una especificación de arquitectura de sistema informático y es una evolución directa y en su mayoría compatible con versiones anteriores de la arquitectura System/360 de la que conserva la mayoría de los aspectos. 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 que pueden implementarse o no.

Algunos de los aspectos de esta arquitectura son:

• Big endian byte ordering
• Uno o más procesadores con:
  • Registros de propósitos generales de 16 32 bits
  • 16 registros de control de 32 bits
  • 4 registros de punto flotante de 64 bits
  • 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
  • Instalaciones de arrendamiento (Tiempo de día, temporizador de intervalos, temporizador de CPU y comparador de reloj)
  • 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
  • Protección controlada clave
  • 24-bit
• Operaciones de control manual que proporcionan:
  • 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:

• Un mecanismo de traducción de dirección dinámica (DAT) que se puede utilizar para implementar un sistema de memoria virtual
• Instrucciones de punto flotante

IBM tuvo mucho cuidado de garantizar que los cambios en la arquitectura siguieran siendo compatibles con los programas sin privilegios (estado problemático); algunas interfaces nuevas no rompieron el contrato de interfaz inicial para programas privilegiados (modo supervisor). Algunos ejemplos son

ECPS:MVS

Una característica para mejorar el rendimiento de los sistemas operativos MVS/370

ECPS:VM

Una característica para mejorar el rendimiento de los sistemas operativos VM

Otros cambios fueron compatibles solo para programas sin privilegios, aunque los cambios para programas privilegiados fueron de alcance limitado y bien definidos. Algunos ejemplos son:

ECPS:VSE

Una característica para mejorar el rendimiento del sistema operativo DOS/VSE.

S/370-XA

Una característica para proporcionar una nueva interfaz I/O y para apoyar la computación de 31 bits

Se tuvo mucho cuidado para garantizar que las modificaciones posteriores a la arquitectura siguieran siendo compatibles, al menos en lo que respecta a los programas no privilegiados. Esta filosofía es anterior a la definición de la arquitectura S/370 y comenzó con la arquitectura S/360. Si se cumplen ciertas reglas, un programa escrito para esta arquitectura se ejecutará con los resultados previstos en los sucesores de esta arquitectura.

Un ejemplo de ello es que la arquitectura S/370 especifica que el bit de registro de PSW de 64 bits número 32 debe establecerse en 0 y que, de lo contrario, se producirá una excepción. Posteriormente, cuando se definió la arquitectura S/370-XA, se indicó que este bit indicaría si el programa era un programa que esperaba una arquitectura de direcciones de 24 bits o una arquitectura de direcciones de 31 bits. Por lo tanto, la mayoría de los programas que se ejecutaron en la arquitectura de 24 bits aún pueden ejecutarse en sistemas de 31 bits; la z/Architecture de 64 bits tiene un bit de modo adicional para las direcciones de 64 bits, de modo que esos programas, y los programas que se ejecutaron en la arquitectura de 31 bits, aún pueden ejecutarse en sistemas de 64 bits.

Sin embargo, no todas las interfaces pueden seguir siendo compatibles. Se hizo hincapié en que los programas que no son de control (llamados programas de estado problemático) sigan siendo compatibles. Por lo tanto, los sistemas operativos deben ser portados a la nueva arquitectura porque las interfaces de control pueden (y fueron) redefinidas de manera incompatible. Por ejemplo, la interfaz de E/S se rediseñó en S/370-XA, lo que hace que el programa S/370 emita operaciones de E/S inutilizables tal cual.

Reemplazo de S/370

IBM reemplazó la línea System/370 con System/390 en la década de 1990 y, de manera similar, amplió la arquitectura de ESA/370 a ESA/390. Este fue un cambio arquitectónico menor y fue compatible hacia arriba.

En 2000, el System/390 fue reemplazado por el zSeries (ahora llamado IBM System z). Los mainframes zSeries introdujeron la arquitectura z/Architecture de 64 bits, la mejora de diseño más importante desde la transición a 31 bits. Todos han conservado la compatibilidad con versiones anteriores esenciales con la arquitectura y el conjunto de instrucciones originales de S/360.

GCC y Linux en el S/370

GNU Compiler Collection (GCC) tenía un backend para S/370, pero se volvió obsoleto con el tiempo y finalmente fue reemplazado por el backend S/390. Aunque los conjuntos de instrucciones S/370 y S/390 son esencialmente los mismos (y han sido consistentes desde la introducción del S/360), se ha abandonado la operatividad de GCC en sistemas más antiguos. GCC actualmente funciona en máquinas que tienen el conjunto completo de instrucciones de System/390 Generation 5 (G5), la plataforma de hardware para la versión inicial de Linux/390. Sin embargo, está disponible una versión mantenida por separado de GCC 3.2.3 que funciona para el S/370, conocida como GCCMVS.

Evoluciones de E/S

Evolución de E/S del S/360 original al S/370

El canal multiplexor de bloques, anteriormente disponible solo en 360/85 y 360/195, era una parte estándar de la arquitectura. Por compatibilidad podría funcionar como canal selector. Los canales multiplexores de bloques estaban disponibles en versiones de un solo byte (1,5 MB/s) y de doble byte (3,0 MB/s).

Evolución de E/S desde el S/370 original

Como parte del anuncio de DAT, IBM actualizó los canales para tener listas de direcciones de datos indirectos (IDAL). una forma de E/S MMU.

Los canales de transmisión de datos tenían una velocidad de 3,0 MB/s en una interfaz de un solo byte, que luego se actualizó a 4,5 MB/s.

El cambio de conjunto de canales permitía que un procesador en una configuración multiprocesador se hiciera cargo de la carga de trabajo de E/S del otro procesador si fallaba o se desconectaba por mantenimiento.

System/370-XA introdujo un subsistema de canal que realizaba colas de E/S que anteriormente realizaba el sistema operativo.

El System/390 introdujo el canal ESCON, un canal serial de fibra óptica, semidúplex, con una distancia máxima de 43 kilómetros. Operando originalmente a 10 Mbyte/s, posteriormente se aumentó a 17 Mbyte/s.

Posteriormente, FICON se convirtió en el canal de mainframe estándar de IBM; CONEXIÓN de fibra (FICON) es el nombre propietario de IBM para el protocolo de asignación ANSI FC-SB-3 Single-Byte Command Code Sets-3 para el protocolo Fibre Channel (FC) utilizado para asignar tanto el antecedente de IBM (ya sea ESCON o paralelo Bus and Tag) infraestructura y protocolo de cableado de canal a unidad de control en servicios e infraestructura FC estándar a velocidades de datos de hasta 16 Gigabits/seg a distancias de hasta 100 km. El protocolo de canal de fibra (FCP) permite conectar dispositivos SCSI utilizando la misma infraestructura que FICON.