La serie IBM 700/7000 es una serie de sistemas informáticos ( mainframe ) de gran escala que fueron fabricados por IBM durante la década de 1950 y principios de la de 1960. La serie incluye varias arquitecturas de procesador diferentes e incompatibles. Los 700 utilizan lógica de válvulas de vacío y quedaron obsoletos con la introducción de los 7000 transistorizados . Los 7000, a su vez, fueron finalmente reemplazados por System/360 , que se anunció en 1964. Sin embargo, el 360/65, el primer 360 lo suficientemente potente como para reemplazar a los 7000, no estuvo disponible hasta noviembre de 1965. Los primeros problemas con OS/360 y El alto costo de convertir el software mantuvo muchos 7000 en servicio durante años.
La serie IBM 700/7000 tiene seis formas completamente diferentes de almacenar datos e instrucciones:
Las máquinas de la clase 700 utilizan tubos de vacío ; Las máquinas de clase 7000 están transistorizadas . Todas las máquinas (como la mayoría de las demás computadoras de la época) utilizan memoria de núcleo magnético ; excepto los primeros modelos 701 y 702, que inicialmente usaban memoria CRT de tubo Williams y luego se convirtieron en memoria de núcleo magnético.
Las primeras computadoras se vendieron sin software. A medida que comenzaron a surgir los sistemas operativos , tener cuatro arquitecturas de mainframe diferentes más las arquitecturas de línea media IBM 1400 se convirtió en un problema importante para IBM, ya que significaba que se requerían al menos cuatro esfuerzos de programación diferentes.
El System/360 combina las mejores características de las arquitecturas de las series 7000 y 1400 en un único diseño tanto para informática comercial como para informática científica y de ingeniería. Sin embargo, su arquitectura no es compatible con las de las series 7000 y 1400, por lo que algunos modelos 360 tienen características opcionales que les permiten emular los conjuntos de instrucciones 1400 y 7000 en microcódigo. Uno de los puntos de venta del System/370 , el sucesor del 360 introducido a mediados de 1970, fue la emulación mejorada de las series 1400/7000, que se podía realizar bajo el control del sistema operativo en lugar de apagarlo y reiniciarlo en modo de emulación como era necesario. para emulación de 7040/44, 7070/72/74, 7080 y 7090/94 en todos los 360 excepto el 360/85.
Si bien las arquitecturas difieren, las máquinas de la misma clase utilizan las mismas tecnologías electrónicas y generalmente utilizan los mismos periféricos. Las unidades de cinta generalmente [a] utilizan formato de 7 pistas , siendo el IBM 727 para máquinas de tubos de vacío y el 729 para máquinas de transistores. Tanto el tubo de vacío como la mayoría de los modelos de transistores utilizan los mismos lectores de tarjetas, perforadoras de tarjetas e impresoras de línea que se introdujeron con el 701. Estas unidades, IBM 711 , 721 y 716, se basan en la tecnología de máquinas contables de IBM e incluso incluyen tarjetas de conexión. paneles de control. Son relativamente lentos y era común que las instalaciones de la serie 7000 incluyeran una IBM 1401 , con sus periféricos mucho más rápidos, para realizar operaciones de impresión de tarjeta a cinta y de cinta a línea fuera de línea. Tres máquinas posteriores, la 7010, la 7040 y la 7044, adoptaron periféricos de la serie IBM 1400 de línea media. Parte de la tecnología del 7030 se utilizó en canales de datos y dispositivos periféricos en otras computadoras de la serie 7000, por ejemplo, 7340 Hypertape .
Conocida como Calculadora de Defensa mientras estaba en desarrollo en el Laboratorio IBM Poughkeepsie, esta máquina se presentó formalmente el 7 de abril de 1953 como la Máquina de procesamiento electrónico de datos IBM 701 .
Los números tienen 36 bits o 18 bits de longitud, solo punto fijo .
Las instrucciones tienen una longitud de 18 bits y una sola dirección.
Para ampliar la memoria de 2048 a 4096 palabras, se agregó una instrucción número 33 que utiliza el bit más significativo de su campo de dirección para seleccionar el banco. (Esta instrucción probablemente se creó usando la instrucción "No OP", que parece haber sido la única instrucción con bits no utilizados, ya que originalmente ignoró su campo de dirección. Sin embargo, la documentación sobre esta nueva instrucción no está disponible actualmente).
Los registros del procesador consistieron en:
2048 o 4096: palabras binarias de 36 bits con caracteres de seis bits
La arquitectura científica de 36 bits de IBM se utilizó para una variedad de aplicaciones de computación intensiva. Las primeras máquinas fueron las de válvulas 704 y 709 , seguidas por las transistorizadas 7090 , 7094, 7094-II y las más económicas 7040 y 7044. El modelo definitivo fue el sistema de acoplamiento directo (DCS), que consta de un 7094 conectado a un 7044 que manejaba operaciones de entrada y salida.
Los números tienen 36 bits de longitud, tanto para aritmética de punto fijo como para aritmética de punto flotante .
El formato de instrucción básico es un prefijo de tres bits , un decremento de quince bits , una etiqueta de tres bits y una dirección de quince bits . El campo de prefijo especifica la clase de instrucción. El campo de decremento a menudo contiene un operando inmediato para modificar los resultados de la operación o se usa para definir mejor el tipo de instrucción. Los tres bits de la etiqueta especifican tres (siete en el 7094) registros de índice , cuyo contenido se resta de la dirección para producir una dirección efectiva . El campo de dirección contiene una dirección o un operando inmediato.
Los registros del procesador consistieron en:
Los registros del acumulador (y del cociente multiplicador) funcionan en formato de signo/magnitud . El acumulador tiene dos bits de desbordamiento, etiquetados Q y P. Las instrucciones lógicas borran o ignoran S y Q; la instrucción Add and Carry Logical (ACL) realiza un acarreo final desde el bit P al bit 35.
Los registros de índice operan usando el formato de complemento a dos y cuando se usan para modificar la dirección de una instrucción se restan de la dirección en la instrucción. En máquinas con tres registros de índice, si la etiqueta tiene dos o tres bits configurados (es decir, varios registros seleccionados), sus valores se combinan mediante operación OR antes de restarlos. El IBM 7094, con siete registros de índice, se enciende en modo de etiquetas múltiples para compatibilidad con máquinas anteriores, de modo que los programas que usaban este truco pudieran seguir utilizándose; la instrucción Dejar modo de etiquetas múltiples (LMTM) desactiva ese modo, de modo que la etiqueta especifica cuál de los registros de índice usar, y la instrucción Entrar en modo de etiquetas múltiples (EMTM) lo vuelve a activar.
Los indicadores de detección permiten la interacción con el operador a través de interruptores y luces del panel.
La serie 709/7090 utiliza canales sincronizadores de datos para entrada/salida de alta velocidad, como cintas y discos. Los DSC básicos [b] de 7 bits , por ejemplo, el 7607, ejecutan sus propios programas simples desde la memoria de la computadora que controla la transferencia de datos entre la memoria y los dispositivos de E/S; el 7909 de 9 bits [c] más avanzado admite programas de canales más sofisticados. Debido a que el equipo de grabación unitario del 709x era muy lento, la E/S con tarjetas perforadas y la impresión de alta velocidad a menudo se realizaban transfiriendo cintas magnéticas hacia y desde un IBM 1401 fuera de línea . Posteriormente, los canales de datos se utilizaron para conectar un 7090 a un 7040 o un 7094 a un 7044 para formar el sistema de acoplamiento directo (DCS) IBM 7094/7044 . En esa configuración, el 7044, que podía usar periféricos más rápidos de la serie 1400, manejaba principalmente las E/S.
El Programa de ensamblaje FORTRAN (FAP) es un ensamblador para 709, 7090 y 7094, escrito originalmente en el Western Data Processing Center por David E. Ferguson y Donald P. Moore para 709. [1] Se ejecuta bajo Fortran Monitor de IBM System (FMS) y sistemas operativos IBSYS . Un ensamblador anterior era SHARE Compiler-Assembler-Translator (SCAT) bajo SHARE Operating System (SOS). Bell Laboratories (BE-FAP) agregó macros a FAP, y el ensamblador final 7090/7094 fue Macro Assembly Program (IBMAP), bajo IBSYS/IBJOB. SCAT, FAP y MAP eran incompatibles entre sí.
Su pseudooperación BSS , utilizada para reservar memoria, es el origen del nombre común de " sección BSS ", todavía utilizada hoy en día en muchos lenguajes ensambladores para designar rangos de direcciones de memoria reservada del tipo que no deben guardarse en la imagen ejecutable . .
El IBM 702 y el IBM 705 son similares y el 705 puede ejecutar muchos programas 702 sin modificaciones, pero no son completamente compatibles.
El IBM 7080 es una versión transistorizada del 705, con varias mejoras. Para compatibilidad con versiones anteriores, se puede ejecutar en modo 705 I [2] , modo 705 II [3] , modo 705 III [4] o modo 7080 completo.
Los datos se representan mediante una cadena de caracteres de longitud variable terminada por una marca de registro .
Cinco caracteres: código de operación de un carácter y dirección de cuatro caracteres – OAAAA
El 705 y el 7080 básico utilizan canales con una interfaz [b] de 7 bits . El 7080 puede equiparse con 7908 canales de datos para conectar dispositivos más rápidos utilizando una interfaz [c] de 9 bits .
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La arquitectura comercial 700/7000 inspiró la exitosa serie IBM 1400 de computadoras para medianas empresas. A su vez, IBM introdujo más tarde una versión de mainframe del IBM 1410 llamada IBM 7010.
Quince campos de cinco caracteres en ubicaciones fijas con poca memoria pueden tratarse como registros de índice, cuyos valores se pueden agregar a la dirección especificada en una instrucción. Además, ciertos registros internos que hoy serían invisibles, como las direcciones de los caracteres que se están procesando actualmente, están expuestos al programador; en particular, el registro de dirección B se utiliza a menudo para el enlace de subrutinas.
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IBM 7070 , IBM 7072 e IBM 7074 son máquinas decimales de longitud de palabra fija. Utilizan una palabra de diez dígitos como el IBM 650, más pequeño y antiguo , pero no son compatibles con el conjunto de instrucciones con el 650.
El 707x utiliza canales con una interfaz [b] de 7 bits . El 7070 y el 7074 pueden equiparse con canales de datos 7907 para conectar dispositivos más rápidos utilizando una interfaz de 9 bits [c] .
El Servicio de Impuestos Internos de EE. UU. utilizó un IBM 7074 en 1962. [6]
El sistema de adquisición de datos IBM 7700 no es miembro de la serie IBM 7000, a pesar de su número y su fecha de anuncio del 2 de diciembre de 1963.
Todas las máquinas de las series 700 y 7000 son anteriores a las herramientas estándar de medición del rendimiento, como los puntos de referencia Whetstone (1972), Dhrystone (1984), LINPACK (1979) o Livermore loops (1986).
En la siguiente tabla, las mediciones de Gibson y Knight informan la velocidad, donde los números más altos son mejores; la medición de TRIDIA informa el tiempo, donde los números más bajos son mejores.
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