El IBM System/360 ( S/360 ) es una familia de sistemas informáticos mainframe que fue anunciada por IBM el 7 de abril de 1964 y entregada entre 1965 y 1978. [1] Fue la primera familia de ordenadores diseñada para cubrir tanto el ámbito comercial como el y aplicaciones científicas y 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, utilizan microcódigo para implementar el conjunto de instrucciones, con direccionamiento de bytes de 8 bits y cálculos binarios de punto fijo, decimales de punto fijo y hexadecimales de punto flotante .
La familia System/360 introdujo la tecnología Solid Logic (SLT) de IBM , que empaquetaba más transistores en una tarjeta de circuito, permitiendo computadoras más potentes pero más pequeñas. [2]
El modelo System/360 más lento anunciado en 1964, el Modelo 30 , podía realizar hasta 34.500 instrucciones por segundo, con memoria de 8 a 64 KB . [3] Los modelos de alto rendimiento llegaron más tarde. El IBM System/360 Modelo 91 de 1967 podía ejecutar hasta 16,6 millones de instrucciones por segundo . [4] Los modelos 360 más grandes podían tener hasta 8 MB de memoria principal , [5] aunque esa cantidad de memoria era inusual; una instalación grande podía tener tan solo 256 KB de almacenamiento principal, pero eran más comunes 512 KB, 768 KB o 1024 KB. Para algunos modelos también estaban disponibles hasta 8 megabytes de almacenamiento de gran capacidad (LCS) más lento (8 microsegundos).
IBM 360 tuvo un gran éxito, ya que permitió a los clientes comprar un sistema más pequeño sabiendo que podían ampliarlo, si sus necesidades crecían, sin reprogramar el software de la aplicación ni reemplazar dispositivos periféricos. Influyó en el diseño de ordenadores durante los años siguientes; muchos lo consideran uno de los ordenadores más exitosos de la historia.
El arquitecto jefe de System/360 fue Gene Amdahl , y el proyecto fue dirigido por Fred Brooks , responsable ante el presidente Thomas J. Watson Jr. [5] El lanzamiento comercial fue dirigido por otro de los lugartenientes de Watson, John R. Opel , quien dirigió el lanzamiento. de la familia de mainframes System 360 de IBM en 1964. [6]
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 System z .
A principios de la década de 1960, IBM estaba luchando con la carga de soportar y actualizar cinco líneas separadas de computadoras. Estaban dirigidos a diferentes segmentos del mercado y eran completamente diferentes entre sí. Un cliente que compró una máquina para manejar contabilidad, como la IBM 1401 , que ahora buscaba una máquina para cálculos de ingeniería, como la IBM 7040 , no tenía motivos para seleccionar IBM: la 7040 era incompatible con la 1401 y podrían también han sido de diferentes empresas. Los clientes se sentían frustrados porque se requerían inversiones importantes, a menudo máquinas y programas completamente nuevos, cuando se necesitaban mejoras de rendimiento aparentemente pequeñas. [7]
En 1961, IBM reunió un grupo de trabajo para trazar sus desarrollos para la década de 1960, conocido como SPREAD, para Programación, Investigación, Ingeniería y Desarrollo de Sistemas. En reuniones celebradas en el New Englander Motor Hotel de Greenwich, Connecticut , SPREAD desarrolló un nuevo concepto para la próxima generación de máquinas IBM. En ese momento, estaban apareciendo nuevas tecnologías en el mercado, incluida la introducción de la sustitución de transistores individuales por circuitos integrados de pequeña escala y el paso a un byte de 8 bits desde las antiguas palabras orientadas a 6 bits. Esto daría lugar a una nueva generación de máquinas, hoy conocida como tercera generación, de todos los proveedores existentes. [7]
Donde SPREAD difería significativamente de los conceptos anteriores era en las características que serían compatibles. En lugar de máquinas dirigidas a diferentes nichos de mercado, el nuevo concepto fue efectivamente la unión de todos estos diseños. Una arquitectura de conjunto de instrucciones única (ISA) incluía instrucciones para aritmética binaria , de punto flotante y decimal , procesamiento de cadenas, conversión entre conjuntos de caracteres (un problema importante antes del uso generalizado de ASCII ) y amplio soporte para el manejo de archivos, entre muchas otras características. [7]
Esto significaría que IBM introduciría otra línea de máquinas, una vez más incompatible con sus máquinas anteriores. Pero los nuevos sistemas podrían ejecutar todos los programas que antes requerían máquinas diferentes. Una preocupación era que existía el riesgo de que sus clientes, al enfrentarse a la compra de otra plataforma nueva e incompatible, simplemente eligieran otro proveedor. Sin embargo, el concepto fue ganando apoyo constantemente y seis meses después de su creación, la empresa decidió implementar el concepto SPREAD. [7]
Se organizó un nuevo equipo bajo la dirección de Bob Evans , quien personalmente convenció al director ejecutivo Thomas J. Watson Jr. para que desarrollara el nuevo sistema. Gene Amdahl fue el arquitecto jefe de las computadoras, mientras que Fred Brooks fue el líder del proyecto del software y Erich Bloch dirigió el desarrollo de los diseños de circuitos integrados híbridos de IBM , Solid Logic Technology . [8]
Producir una sola máquina compatible con todas estas características sería casi imposible. En cambio, el concepto SPREAD se basó en la separación del conjunto de características definidas de su funcionamiento interno, con una familia de máquinas con diferente rendimiento y diferentes diseños internos. Específicamente, dependiendo de la máquina, es posible que algunas instrucciones no sean compatibles directamente con el hardware y, en cambio, se completen mediante pequeños programas, en un código interno específico de la máquina, almacenado en una memoria de solo lectura , o lo que hoy se conoce como microcódigo . [9]
Por lo tanto, un modelo destinado a usarse con contabilidad podría optar por implementar la matemática decimal directamente en el hardware y dejar que las instrucciones de punto flotante sean manejadas por los subprogramas. Esto haría que el punto flotante en un sistema de este tipo se ejecutara (mucho) más lentamente, pero, lo más importante, se ejecutaría . Del mismo modo, una empresa que compre un sistema para soporte de ingeniería elegiría un modelo con hardware de punto flotante y podría usarlo de vez en cuando para ejecutar su nómina. Usando diseños anteriores, el sistema que realizaba punto flotante generalmente no tendría ningún soporte para matemáticas decimales y requeriría que el cliente escribiera dicho paquete o comprara otra máquina.
Esto significaba que una sola línea podría tener máquinas adaptadas para igualar los nichos de precio y rendimiento que antes exigían sistemas informáticos completamente separados. Esta flexibilidad redujo considerablemente las barreras de entrada. Con la mayoría de los demás proveedores, los clientes tenían que elegir entre máquinas que podrían quedarse pequeñas o máquinas que eran potencialmente demasiado potentes y, por tanto, demasiado costosas. En la práctica, esto significó que muchas empresas simplemente no compraron computadoras. Ahora, un cliente podría comprar una máquina que resolviera un requisito particular, sabiendo que podía cambiar los modelos a medida que cambiaran sus necesidades, sin perder soporte para los programas que ya estaba ejecutando. [7]
Por ejemplo, en el caso de una empresa que compró un sistema de contabilidad y ahora buscaba ampliar su soporte informático a ingeniería, esto significaba que podían desarrollar y probar su programa de ingeniería en la máquina que ya utilizaban. Si alguna vez necesitaran más rendimiento, podrían comprar una máquina con hardware de punto flotante, sabiendo que nada más cambiaría, simplemente sería más rápida. Incluso se podrían utilizar los mismos periféricos, lo que permitiría, por ejemplo, escribir datos del sistema de ingeniería en una cinta y luego imprimirlos utilizando una impresora de línea de alta velocidad ya conectada a su sistema de contabilidad. O podrían reemplazar el sistema de contabilidad por completo con un sistema con el rendimiento necesario para ejecutar ambas tareas. [7]
La idea de que un solo diseño pudiera abordar todas las innumerables formas en que se podrían usar las máquinas dio origen al nombre "360" es una referencia a 360 grados en un círculo, y los círculos de máquinas y componentes ocupaban un lugar destacado en la publicidad de IBM. [7]
IBM anunció inicialmente una serie de seis ordenadores y cuarenta periféricos comunes. IBM finalmente entregó catorce modelos, incluidos modelos únicos y poco comunes 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 tres primeros eran sistemas de gama baja a media destinados al mercado de la serie IBM 1400 . Los tres se enviaron por primera vez a mediados de 1965. Las tres últimas, destinadas a reemplazar las máquinas de la serie 7000 , nunca se enviaron y fueron reemplazadas por las 65 y 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 Modelo 22 era un Modelo 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 cinta y disco más lentos y de menor capacidad que el 30.
El Modelo 44 (1966) era un modelo especializado, diseñado para computación científica y para computación y control de procesos en tiempo real, con algunas instrucciones adicionales y con todas las instrucciones de almacenamiento a almacenamiento y otras cinco instrucciones complejas eliminadas.
Una sucesión de máquinas de alta gama incluyó el Modelo 67 (1966, mencionado a continuación, brevemente anticipado como 64 y 66 [10] ), 85 (1969), 91 (1967, anticipado como 92), 95 (1968) y 195 (1971). El diseño del 85 era intermedio entre la línea System/360 y el siguiente System/370 y fue la base del 370/165. Había una versión System/370 del 195, pero no incluía 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 cuando estuviera documentado específicamente, los modelos eran arquitectónicamente compatibles. El 91 , por ejemplo, fue diseñado para computación científica y proporcionaba ejecución de instrucciones fuera de orden (y podía producir "interrupciones imprecisas" si ocurría una trampa en el programa mientras se leían varias instrucciones), pero carecía del conjunto de instrucciones decimales utilizado en la informática comercial. aplicaciones. Se podían agregar nuevas características sin violar las definiciones arquitectónicas: el 65 tenía una versión de doble procesador (M65MP) con extensiones para 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 microcodificada como todos los demás modelos.
El Modelo 67 , anunciado en agosto de 1965, fue el primer sistema IBM de producción que ofrecía hardware de traducción dinámica de direcciones (memoria virtual) para soportar el tiempo compartido . "DAT" 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 del 60 y 62, pero fueron reemplazados casi inmediatamente 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. [11]
Los clientes existentes de IBM hicieron una gran inversión en software que se ejecutaba en máquinas de segunda generación . Varios modelos de System/360 tenían la opción de emular la computadora existente del cliente usando hardware especial [12] y microcódigo , y un programa de emulación que permitía que los programas existentes se ejecutaran en la nueva máquina.
Inicialmente, los clientes tenían que detener la computadora y cargar el programa de emulación. [13] Posteriormente, IBM agregó funciones y modificó programas de emulador 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 emuladores se ejecutaran bajo el control del sistema operativo junto con programas nativos. [14] [15]
System/360 (excepto los modelos 20, 44 [NB 1] y 67 [NB 2] ) fue reemplazado por la gama compatible System/370 en 1970 y los usuarios del Modelo 20 fueron destinados a pasar 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 3090 , las familias ES/9000 y 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 sucesoras), las mainframes Hitachi , la serie UNIVAC 9000 , [16] Fujitsu como Facom, RCA Serie Spectra 70 , [NB 3] y el Sistema Eléctrico Inglés 4 . [NB 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 la UNIVAC Serie 70. UNIVAC también desarrolló la UNIVAC Serie 90 como sucesora de la serie 9000 y la Serie 70. [16] La Unión Soviética produjo un clon de System/360 llamado ESEVM . [17]
La computadora portátil IBM 5100 , introducida 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 de APL específica para 5100.
En varios aviones de combate y bombarderos se utilizan System/360 especiales , endurecidos por radiación y algo modificados, en forma de computadora de aviónica System/4 Pi . 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 modificado para el control del tráfico aéreo, desde 1970 hasta la década de 1990. (Aparentemente, parte del software 9020 todavía se usa mediante emulación en hardware más nuevo. [ cita necesaria ] )
System/360 introdujo una serie de estándares industriales en el mercado, tales como:
La serie System/360 tiene una especificación de arquitectura de sistema informático . [37] [38] [39] 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:
Algunas de las características opcionales son:
Todos los modelos de System/360, excepto el Modelo 20 y el Modelo 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, proporcionaba acceso a cuatro registros de punto flotante que podían programarse para operaciones de punto flotante de 32 o 64 bits . Los modelos 85 y 195 también podían funcionar con números de punto flotante de precisión extendida de 128 bits almacenados en pares de registros de punto flotante, y el software proporcionaba emulación en otros modelos. El System/360 utilizaba un byte de 8 bits, una palabra de 32 bits, una palabra doble de 64 bits y un cuarteto de 4 bits . Las instrucciones de máquina tenían operadores con operandos, que podían contener números de registro o direcciones de memoria. Esta compleja combinación de opciones de instrucción dio como resultado una variedad de longitudes y formatos de instrucción.
El direccionamiento de la memoria se logró utilizando un esquema de base más desplazamiento, con los registros del 1 al F (15). Un desplazamiento se codificó en 12 bits, lo que permitió un desplazamiento de 4096 bytes (0–4095), como desplazamiento de la dirección ingresada en un registro base.
El registro 0 no se podía utilizar como registro base ni como registro 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 ingresó implícitamente al cálculo de la dirección efectiva en lugar de cualquier valor que pudiera estar contenido dentro del registro 0 (o si se especifica como un registro de dirección de sucursal, entonces no se tomó ninguna sucursal 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 rutinas 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 inicial del programa" o arranque), ya que siempre se puede borrar un registro sin necesidad de guardarlo.
Con la excepción del Modelo 67, [29] todas las direcciones eran direcciones de memoria reales. La memoria virtual no estuvo disponible en la mayoría de los mainframes de IBM hasta la serie System/370 . El Modelo 67 introdujo una arquitectura de memoria virtual, que utilizaron MTS , CP-67 y TSS/360 , pero no los principales sistemas operativos System/360 de IBM.
Las instrucciones de código de máquina de System/360 tienen una longitud de 2 bytes (sin operandos de memoria), 4 bytes (un operando) o 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 requirió múltiples operaciones MVC. (La serie System/370 introdujo una familia de instrucciones más potentes, como la instrucción MVCL "Move-Characters-Long", que admite el movimiento de hasta 16 MB como un solo bloque).
Un operando tiene dos bytes de longitud y normalmente representa una dirección como un cuarteto de 4 bits que denota un registro base y un desplazamiento de 12 bits en relación con el contenido de ese registro, en el rango 000–FFF (que se muestra 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 ante 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 direccionamiento, datos o excepciones de operación hacían que la máquina entrara en el estado del sistema a través de una rutina controlada para que el sistema operativo pudiera intentar corregir o terminar el programa por error. De igual forma, podría recuperar ciertos errores de hardware del procesador mediante las rutinas de verificación de la máquina .
Periféricos interconectados al sistema a través de canales . Un canal es un procesador especializado con un 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 la memoria (DMA). El S/360 conecta canales a unidades de control con cables de bus y etiquetas ; IBM finalmente los reemplazó con canales Enterprise Systems Connection (ESCON) y Fiber Connection (FICON), pero mucho después de la era S/360.
Inicialmente existían dos tipos de canales; canales multiplexores de bytes (conocidos en ese momento simplemente como "canales multiplexores"), para conectar dispositivos de "velocidad lenta", como lectores y perforadoras de tarjetas, impresoras de líneas y controladores de comunicaciones, y canales selectores para conectar dispositivos de alta velocidad, como discos unidades , 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 un solo canal, que puede ser multiplexor o 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 sub selectores. -canales, y el IBM 2860 tiene hasta tres canales selectores.
El canal multiplexor de bytes es capaz de manejar E/S hacia/desde varios dispositivos simultáneamente a las velocidades nominales más altas del dispositivo, de ahí el nombre, ya que multiplexa E/S desde esos dispositivos en una única ruta de datos a la memoria principal. Los dispositivos conectados a un canal multiplexor de bytes están configurados para funcionar en modo de 1 byte, 2 bytes, 4 bytes o "ráfaga". Los "bloques" de datos más grandes se utilizan para manejar dispositivos cada vez 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 normalmente "0" y las direcciones del subcanal del selector eran de "C0" a "FF". Por lo tanto, las unidades de cinta en System/360 comúnmente se direccionaban en 0C0–0C7. Otras direcciones de multiplexor de bytes comunes 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 utilizan comúnmente en máquinas virtuales z/VM.
Los modelos 40 y 50 de System/360 tienen una consola 1052-7 integrada que generalmente se direcciona como 01F, sin embargo, esta 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 utilizan el 1052-7.
Canales selectores habilitados para E/S a dispositivos de alta velocidad. Estos dispositivos de almacenamiento se conectaron a una unidad de control y luego al canal. La unidad de control permite conectar grupos de dispositivos a los canales. En los modelos de mayor velocidad, múltiples canales selectores, que podían funcionar simultáneamente o en paralelo, mejoraron el rendimiento general.
Las unidades de control están conectadas a los canales con pares de cables "bus y tag". 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, como esta: 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 debían ser múltiplos de 8, 16, 32, 64 o 128 dispositivos y estar alineados en límites apropiados. Cada unidad de control tiene a su vez 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.
Hay tres tipos generales de cables de bus y etiquetas producidos por IBM. El primero es el cable de bus y etiqueta gris estándar, seguido por el cable de bus y etiqueta azul y, finalmente, el cable de bus y etiqueta color canela. Generalmente, las revisiones de cable más nuevas son capaces de alcanzar velocidades más altas o distancias más largas, y algunos periféricos especifican revisiones de cable mínimas tanto ascendentes como descendentes.
También es importante el orden de los cables de las unidades de control en el canal. Cada unidad de control está "amarrada" como prioridad Alta o Baja. Cuando se envió una selección de dispositivo en el canal de una computadora central, la selección se envió desde X->Y->Z->Y->X. Si la unidad de control estaba "alta", entonces la selección se verificaba en la dirección de salida, si estaba "baja", entonces en la dirección de entrada. Por lo tanto, la unidad de control X era la 1.ª o la 5.ª, Y era la 2.ª o la 4.ª y Z era la 3.ª en la fila. También es posible tener múltiples canales conectados a una unidad de control desde el mismo mainframe o desde múltiples mainframes, proporcionando así una rica 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 aproximadamente 10 "pies" del límite de 200 pies.
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 bloques 2880, y luego los convirtió en estándar en el System/370 . Este canal permitía a un dispositivo suspender un programa de canal, en espera de que se completara una operación de E/S y así liberar el canal para que lo usara otro dispositivo. Un canal multiplexor de bloques puede admitir conexiones estándar de 1,5 MB/s o, con la función de interfaz de 2 bytes, 3 MB/s; 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 [40] 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 alias) y detección de posición rotacional (RPS).
Los canales del multiplexor de bloques pueden funcionar como un canal selector para permitir la conexión compatible de subsistemas heredados. [41]
Al no estar seguro 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 cerámicos cuadrados de 11 mm . Se serigrafiaron resistencias y se agregaron transistores y diodos discretos encapsulados en vidrio . Luego, el sustrato se cubrió con una tapa metálica o se encapsuló en plástico para crear un módulo de " Tecnología Solid Logic " (SLT).
Luego, varios de estos módulos SLT se montaron en un chip invertido en una pequeña "tarjeta SLT" de circuito impreso multicapa . Cada tarjeta tenía uno o dos zócalos en un borde que se conectaban a las clavijas de una de las "placas SLT" de la computadora (también conocida como placa posterior). Esto era lo contrario 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 enchufes en las placas de la computadora.
Se pueden ensamblar hasta veinte placas SLT una al lado de la otra (vertical y horizontalmente, máximo 4 de alto por 5 de ancho) para formar una "puerta lógica". Varias puertas montadas juntas formaban un "marco lógico" en forma de caja. Las puertas exteriores generalmente tenían bisagras a lo largo de un borde vertical para poder abrirlas 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 múltiples marcos.
Los modelos más pequeños System/360 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 utilizaban el sistema operativo/360 (OS/360). IBM desarrolló varios niveles de OS/360, con características 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 tardó mucho en convertirse en un sistema utilizable y el menos ambicioso MFT se utilizó ampliamente. El PCP se utilizó 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 incluyeron sólo 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 que el TSS/360 (Sistema de Tiempo Compartido) se entregaría al mismo tiempo que el 67. TSS/360, una respuesta a Multics , era un proyecto ambicioso que incluía muchas características avanzadas. . Tuvo problemas de rendimiento, se retrasó, se canceló, se restableció y finalmente se canceló [NB 8] nuevamente en 1971. Los clientes migraron a CP-67 , MTS ( Michigan Terminal System ), TSO ( Time Sharing Option para OS/360) o uno de varios otros sistemas de tiempo compartido .
CP-67, el sistema de máquina virtual original , también se conocía como CP/CMS . CP/67 fue desarrollado 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" sistema operativo interactivo primario conocido como VM/CMS (Sistema de monitoreo conversacional). 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; DPS requería 12 KB, lo cual era bastante considerable para un Modelo 20. Muchos clientes funcionaban bastante bien con 4 KB y CPS (Sistema de procesamiento de tarjetas). Con TPS y DPS, el lector de tarjetas se usaba para leer las tarjetas del lenguaje de control de trabajos que definían la pila de trabajos a ejecutar y leer datos de transacciones, como pagos de clientes. El sistema operativo se guardaba en cinta o disco, y los resultados también podían almacenarse en cintas o discos duros. El procesamiento de trabajos apilados se convirtió en una posibilidad interesante para el usuario de computadora pequeño pero aventurero.
Un conjunto poco conocido y poco utilizado de programas de utilidad de tarjetas perforadas de 80 columnas conocido como Basic Programming Support (BPS) (en broma: Barely Programming Support), un precursor de TOS, estaba disponible para sistemas más pequeños.
IBM creó un nuevo sistema de nombres para los nuevos componentes creados para System/360, aunque se mantuvieron nombres antiguos conocidos, como IBM 1403 e IBM 1052 . En este nuevo sistema de nombres, a los componentes se les asignaron números de cuatro dígitos que comenzaban con 2. El segundo dígito describía el tipo de componente, de la siguiente manera:
IBM desarrolló una nueva familia de equipos periféricos para System/360, incorporando algunos de su antigua serie 1400. Se estandarizaron las interfaces, 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 utilizaban 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 el 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 rollos de cinta de cajero hasta páginas de tamaño legal completo. En ese momento, esto se hacía con lectores ópticos/lógicos muy grandes. El software era demasiado lento y caro en ese momento.
Los modelos 65 y siguientes se venden con una IBM 1052-7 como máquina de escribir de consola. El 360/85 con función 5450 utiliza una consola de visualización que no era compatible con nada más en la línea; [42] [43] la consola 3066 posterior para 370/165 y 370/168 utiliza el mismo diseño de pantalla básico que el 360/85. Los modelos IBM System/360 91 y 195 utilizan una pantalla gráfica similar a la IBM 2250 como consola principal.
También estaban disponibles consolas de operador adicionales. Algunas máquinas de alta gama se podían comprar opcionalmente con una pantalla gráfica 2250 , con un costo de más de 100.000 dólares estadounidenses; Las máquinas más pequeñas podrían utilizar la pantalla 2260, menos costosa, o posteriormente la 3270 .
Las primeras unidades de disco para System/360 fueron IBM 2302 [44] : 60–65 e IBM 2311 . [44] : 54–58 El primer tambor para System/360 fue el IBM 7320 . [45] [46] : 41
El 2302 de 156 KB/s se basó en el 1302 anterior y estaba disponible como modelo 3 con dos módulos de 112,79 MB [44] : 60 o como modelo 4 con cuatro módulos de este tipo. [44] : 60
El 2311, con un paquete de discos 1316 extraíble , se basó en el IBM 1311 y tenía una capacidad teórica de 7,2 MB, aunque la capacidad real variaba según el diseño del disco. [46] : 31 (Cuando se usaba con un 360/20, el paquete 1316 se formateaba en sectores de 270 bytes de longitud fija , lo que daba 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 utilizaba un paquete de discos 2316 extraíble con una capacidad de casi 28 MB. Los paquetes de discos para el 2311 y el 2314 eran físicamente grandes para los estándares actuales; por ejemplo, el paquete de discos del 1316 tenía aproximadamente 14 pulgadas (36 cm) de diámetro y tenía seis platos apilados en un eje central. Los platos exteriores superior e inferior no almacenaban datos. Los datos se grabaron en los lados internos de los platos superior e inferior y en ambos lados de los platos internos, proporcionando 10 superficies de grabación. Los 10 cabezales de lectura/escritura se movían juntos a través de las superficies de los platos, que estaban formateados 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. Estos discos generalmente no se formateaban con sectores de tamaño fijo como lo son los discos duros actuales (aunque esto se hacía 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.
Algunos de los primeros System/360 más potentes utilizaban dispositivos de almacenamiento de batería de cabezal por pista de alta velocidad. El 2301 de 3500 RPM, [47] que reemplazó al 7320, fue parte del anuncio original System/360, con una capacidad de 4 MB. El IBM 2303 [44] : 74–76 de 303,8 KB/s 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 cabezal fijo.
El 2305 de 6.000 RPM apareció en 1970, con capacidades de 5 MB (2305-1) o 11 MB (2305-2) por módulo. [48] [49] Aunque estos dispositivos no tenían gran capacidad, su velocidad y tasas de transferencia los hacían atractivos para necesidades de alto rendimiento. Un uso típico era el enlace de superposición (por ejemplo, para SO y subrutinas de aplicaciones) para secciones de programas escritas para alternarse en las mismas regiones de memoria. Los discos y tambores de cabeza fija 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/s.
Rara vez se vio la IBM 2321 Data Cell , [50] un dispositivo mecánicamente complejo que contenía múltiples tiras magnéticas para contener datos; se podía acceder aleatoriamente a las tiras, colocadas sobre un tambor con forma de cilindro para operaciones de lectura/escritura; luego se devuelve a un cartucho de almacenamiento interno. El IBM Data Cell [recolector de fideos] se encontraba entre varios periféricos de almacenamiento masivo de acceso directo en línea "rápidos" registrados por IBM (reencarnados en los últimos años como "cintas virtuales" y periféricos automatizados de biblioteca de cintas). El archivo 2321 tenía una capacidad de 400 MB, en el momento en que la unidad de disco 2311 sólo tenía 7,2 MB. La 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 el funcionamiento electromecánico era menos confiable y optaron por formas menos mecánicas de almacenamiento de acceso directo.
El Modelo 44 fue único al ofrecer una unidad de disco único integrada como característica estándar. Esta unidad utilizó el cartucho "ramkit" 2315 y proporcionó 1.171.200 bytes de almacenamiento. [30] : 11
La serie 2400 de unidades de cinta magnética de 1/2" constaba de las unidades de cinta magnética Modelos 1-6 2401 y 2402, la Unidad de cinta magnética y Control Modelos 2403 1-6, la Unidad de cinta magnética y Control Modelos 2404 1-3, y las unidades de control de cinta 2803/2804 modelos 1 y 2 [51] La posterior unidad y control de cinta magnética 2415, introducida en 1967, contenía dos, cuatro o seis unidades de cinta y un control en una sola unidad, y era más lenta y económica. [52] Las unidades 2415 y el control no se comercializaron por separado. [ 53] Con System/360, IBM cambió del formato de cinta IBM de 7 pistas a 9 pistas . Se podían comprar algunas unidades de la serie 2400 que leían y escribían 7-pistas. Seguimiento de cintas para compatibilidad con las unidades de cinta IBM 729 más antiguas . En 1968, se lanzó el sistema de cintas IBM 2420, que ofrecía velocidades de datos mucho más altas, funcionamiento de cinta autorroscante y densidad de empaquetado de 1600 ppp [54] . Permaneció en la línea de productos hasta 1979. [ 55]
A pesar de haber sido vendidas o alquiladas en grandes cantidades para un sistema mainframe de su época, sólo quedan unas pocas computadoras System/360, principalmente como propiedad no operativa de museos o coleccionistas. Ejemplos de sistemas existentes incluyen:
Puede encontrar una lista actualizada de los System/360 restantes que son más que simples "paneles frontales" en el Inventario mundial de CPU System/360 restantes.
Esta galería muestra la consola del operador , con lámparas de valor de registro , interruptores de palanca (en el medio de las imágenes) y un interruptor de " tracción de emergencia " (parte superior derecha de las imágenes) de los distintos modelos.
El estado del modo (Sistema/360, Modelo 30, modo o modo de compatibilidad 1401) se establece durante la lectura de la plataforma de inicialización de compatibilidad.
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{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: otros ( enlace )