IBM Система/3

IBM Система/3

IBM System/3 model 10 в Национальном музее науки и технологий , Милан
Тип	Компьютер среднего класса
Дата выпуска	1969 год ( 1969 )
Начальная цена	1000 долларов в месяц за аренду
Снято с производства	1985 год ( 1985 )
Память	4096 байт
Предшественник	серия IBM 1400 ; IBM System/360 Младшие модели ( 20 , 25 и 30 )
Преемник	IBM Система/32 , IBM Система/34
Язык	IBM РПГ II

IBM System/3 — компьютер IBM среднего класса, представленный в 1969 году. и продавался до 1985 года. Он производился IBM Rochester в Миннесоте как недорогой бизнес-компьютер. нацелен на небольшие организации, которые все еще использовали компьютеры серии IBM 1400 или записывающее оборудование . Первый представитель того, что IBM называет «средней» линейкой, он также представил язык программирования RPG II . Это первый предшественник линейки продуктов , текущей версией которой является серия IBM i , включающая весьма успешную систему AS/400 .

История

Процессор System/3 и клавиатура 5496

На момент запуска в 1969 году он был доступен за 1000 долларов в месяц — менее половины стоимости IBM System/360 Model 20 ; самый маленький представитель семейства IBM System/360.

Многие из исходных устройств System / 3 модели 10 поставлялись бездисковыми, и только новый модуль многофункциональных карт IBM 5424 (MFCU), который считывал, перфорировал, печатал и сортировал новые, меньшие по размеру перфокарты с 96 столбцами, представленные одновременно.

IBM представила следующие модели:

• 1969 — представлен IBM 5410, или System/3 Model 10 (поставлен в 1970 году).
• 1970 — Представлен IBM 5406, или System/3 Model 6 (диско-ориентированная система).
• 1973 — Представлен IBM 5415, или System/3 Model 15.
• 1974 — Представлен IBM 5408, или System/3 Model 8.
• 1975 — представлен IBM 5412, или System/3 Model 12.
• 1976 — Представлен IBM 5404, или System/3 Model 4.

Модели IBM System/3

• 
  Модель 4 (1976 г.)
• 
  Модель 6 (1970 г.)
• 
  Модель 8 (1974 г.)
• 
  Модель 10Д (1969 г.)
• 
  Модель 12 (1975 г.)
• 
  Модель 15Д (1973 г.)

System/3 и последующие модели System/32 , System/34 , System/36 и System/38 обычно называются в терминологии IBM «системами среднего уровня». — в отличие от мэйнфреймов IBM .

Аппаратное обеспечение

Перфокарта на 96 столбцов

IBM 5496 Data Recorder, перфоратор для 96-символьных карт.

Сортировщик карт IBM 5486, используемый с перфокартами System/3

IBM System/3 была анонсирована как компьютерная система, которая изначально состояла из:

• Центральный процессор IBM 5410 Model 10
• Многофункциональный карточный блок IBM 5424 (MFCU)
• Линейный принтер IBM 5203
• Дисковое хранилище IBM 5444 (опционально)
• Клавиатура принтера IBM 5471
• Клавиатура ввода данных IBM 5475
• IBM 5496 Data Recorder, перфоратор с функциями печати и проверки.
• Сортировщик карточек IBM 5486

Память

Модели начального уровня имели всего 4 КБ (4096) байт памяти на магнитном сердечнике .

Хранилище с прямым доступом

См. также: IBM 5444.

В качестве запоминающего устройства System/3 использовался IBM 5444 одноплатный диск . размером примерно с большую пиццу; первоначально каждая пластина содержала 2,5 МБ данных. Стандартная конфигурация хранилища представляла собой один или два фиксированных диска, каждый в отдельном выдвижном ящике, в котором обычно хранилась операционная система и программы, разработанные пользователем. Кроме того, к каждому фиксированному диску может быть прикреплен съемный картридж-диск; они обычно содержали файлы данных, связанные с различными приложениями, например, Payroll, и у пользователей часто было несколько таких файлов. Таким образом, младшие системы могли поддерживать максимум 10 МБ онлайн-хранилища (два фиксированных и два съемных), хотя на практике это было очень дорого и нечасто.

System/3 также была доступна с дисководом IBM 5445 (20 МБ), а позже модель 15 позволяла использовать диски 3340 в стиле «винчестер». На меньших моделях, хотя вы могли подключить диски 5445, вам приходилось сохранять 5444 для операционной системы и других программных библиотек, однако это ограничение было изменено с помощью программного обеспечения под названием elimn8, которое позволило дискам 5445 полностью заменить диски 5444. Другие компании, такие как Memorex, производили совместимые накопители 5445 для System/3.

Многофункциональный блок карт

Самым распространенным устройством для перфокарт было IBM 5424 Multifunction Card Unit (MFCU), которое считывало, перфорировало, печатало и сортировало новые, меньшие по размеру перфокарты с 96 столбцами . Вместо прямоугольных отверстий, как на классических картах IBM с 80 столбцами, новые карты имели крошечные (1 мм) круглые отверстия, очень похожие на бумажную ленту . Данные хранились в шестибитном двоично-десятичном коде с тремя строками по 32 символа в каждой или в 8-битном формате EBCDIC с двумя дополнительными отверстиями, расположенными в верхних строках.На новых картах было место для 128 печатных символов в четырех рядах по 32 символа в каждом. Они были примерно на 1/3 размера старых карточек-колонок 80, но содержали на 20% больше текстовых данных. Карты меньшего размера и, следовательно, более легкие могут быть обработаны на более быстром оборудовании и с меньшим количеством замятий.

(оборудования по специальному заказу) для обработки карт с 80 столбцами были доступны В качестве RPQ многофункциональная карточная машина IBM 2560 (MFCM), которая могла читать, перфорировать, интерпретировать и сортировать, и IBM 1442 , которая могла только читать и перфорировать.

Магнитная лента

Автономное хранилище стало доступно после покупки внешнего стримера, который читал и записывал стандартную 9-дорожечную ленту IBM .

System/3 Mod 10 опционально включал подсистему магнитной ленты IBM 3410.

Консоль оператора

Консоль оператора System/3 (OCF) состояла либо из модифицированной пишущей машинки IBM Selectric, подключенной к компьютеру, либо из специального дисплея IBM 3270 .В OCF была возможность «отменять» запущенные процессы и/или задачи, включая любой раздел (P1 или P2). Система могла запускать только две программы одновременно, за исключением модели 15 или систем, на которых выполнялась программа управления коммуникациями, CCP. CCP представлял собой программную функцию управления системой, которая позволяла поддерживать онлайн-сеть терминалов .

Принтеры

Принтер IBM 5203 для System/3

К основной системе был подключен принтер меньшего размера (IBM 5203). Модель 5203 представляла собой цепной принтер со сменными картриджами. В зависимости от модели он мог работать со скоростью 100 или 200 строк в минуту. Позже IBM предложила несколько моделей существующей линейки принтеров IBM 1403 , которые изначально были созданы для компьютера IBM 1401 .

Дискета

С появлением системы ввода данных IBM 3740 модель System/3 Model 10 получила функцию под названием LCA (локальный коммуникационный адаптер), которая позволяла «подключать» станцию ​​IBM 3741 к системе для передачи/приема данных. Более поздние модели System/3, такие как Модель 8, были безкарточными и использовали 8-дюймовую дискету типа 3740 .

Набор инструкций

Набор инструкций был оптимизирован для двух ключевых аспектов продукта: ограниченной доступности основной памяти и языка программирования RPG II. Исходный S/3 (модели 10, а затем 6, 8 и 12) имел 29 инструкций, каждая из которых занимала от 3 до 6 байтов (от 24 до 48 бит).

Первые 4 бита передавали много информации: «1111» означало, что это инструкция без операндов, известная как команда. например, запуск ввода-вывода (операция ввода-вывода определяется ранее загруженными регистрами ввода-вывода). «11xx» и «xx11» означали инструкцию с 1 операндом, например ветвь. Если xx было 00, операнд обращался по полному 16-битному адресу. xx=01 или 10 означало, что использовалась адресация со смещением по основанию с использованием индексного регистра 1 или 2 соответственно. Раньше базовый адрес загружался в один из двух индексных регистров, а инструкция содержала смещение всего до 256 байт (8 бит адресации).

Другие шаблоны для этого первого полубайта указывают на инструкцию с двумя операндами.«0000» означало, что оба операнда были адресованы по их прямому 16-битному адресу.«0100»: операнд 1 использует регистр 1 в качестве основы; операнд 2 использует прямую адресацию.«0110»: операнд 1 использует регистр 1 в качестве основы, операнд 2 использует регистр 2.И так далее.

Остальные 4 бита первого байта дополнительно определяют инструкцию.Эта структура означала, что всего можно было выполнять до 64 операций:16 команд (хотя во всем ассортименте их никогда не было больше пяти);16 инструкций с 1 операндом, начиная с 11xx;16 инструкций с 1 операндом, начиная с xx11;16 инструкций с двумя операндами.

Помимо двух уже упомянутых индексных регистров (называемых 1 и 2 или двоичными 01 и 10), существовали и другие регистры. «Reg 4» (0100) представлял собой регистр адреса инструкции (IAR), который указывал на текущую инструкцию. «Рег 8» (1000) представлял собой регистр восстановления адреса (ARR), устанавливаемый определенными инструкциями. Среди них была условная ветвь (мнемоника BC), которая использовала ее для указания на байт, следующий сразу за операцией ветвления. Для программистов, привыкших к поведению мэйнфреймов IBM, это означало, что операцию ветвления S/3 можно было сравнить с условным BALR (регистром ветвления и связи), что очень полезно при переходе к подпрограмме и возврате после ее обработки. Наконец, «Reg 16» (00010000) представлял собой регистр состояния программы (PSR), в котором хранились такие данные, как результаты инструкции сравнения. Обратите внимание, что регистры использовались только для адресации и состояния программы, а не для арифметических операций.

Среди 29 инструкций были арифметические инструкции: двоичное сложение/вычитание (предназначено для управления адресами) и десятичное сложение/вычитание. Умножение и деление не предусматривались стандартным оборудованием, и их приходилось выполнять с помощью программных процедур. Никакого положения с плавающей запятой вообще не было. Все это оставалось верным даже для более поздних и в целом более сложных систем Systems/34 и 36.

Все вышеперечисленное усложнилось с появлением System/3 model 15, а также Systems/34 и /36. Хотя все эти системы по-прежнему использовали 16-битную адресацию, все эти системы могли поддерживать более 64 КБ основной памяти (до 512 КБ и теоретически больше), поэтому трансляция адресов использовалась для переключения из одного адресного пространства 64 КБ в другое. Регистры трансляции адресов были настроены для определения фактического адресного пространства, используемого в любой момент времени, их содержимое объединялось с 16-битным адресом, используемым программой для создания реального адреса. Эти «ATR» были привилегированными и доступны только операционной системе.

Первоначальная модель S/3 10 (и более поздняя модель 12) имела дополнительную грубую форму мультипрограммирования, называемую функцией двойной программы. Это больше не обеспечивало адресации основной памяти, но давало два набора регистров и инструкций, которые переключались с одного «программного уровня» на другой. Стандартные инструкции ввода-вывода также были изменены, чтобы переворачиваться при запуске ввода-вывода.

До сих пор здесь был объяснен только первый байт инструкции. Следующий байт («Q») обычно был квалификатором, например, указывающим количество байтов, которые нужно переместить в операции перемещения символов, или условие для проверки в ветке. Несколько инструкций использовали этот байт в качестве 1-байтового «непосредственного» операнда. Оставшиеся байты предназначались для смещения или адреса операндов, а также для деталей некоторых команд.

Пример: простая команда Conditional Jump, особый тип условного перехода (только вперед, до 256 байт), подходящий в основном для перехода через короткие блоки кода: Код операции byte= F2 (это в шестнадцатеричном формате, Hex F — двоичный). 1111, Hex 2 (0010) определяет операцию); Q byte= 00000001 указывает, что мы «перепрыгиваем», если в регистре условий включен бит «равно»; Операнд= 00011000: если условие выполнено, мы переходим на 24 байта вперед.

Индикаторы представляли собой двоичные переключатели, используемые для управления ходом программы. Программисту было доступно более 100 из них. Используя описанные выше форматы инструкций, многие операции, ориентированные на индикаторы, можно уместить всего в 3 байта. Например, строка RPG может проверять индикатор на «Включено»: 3 байта для операции «Включить тестовые биты»; затем 3 байта для перехода, как описано ранее и полезно для компилятора RPG. Сохранение нечетных байтов здесь и там было хорошо, когда у вас было всего 64 КБ для игры, а на самом S/3 это должно было включать операционную систему (которая выросла примерно до 20 КБ на модели 10 с появлением " Программа управления связью», CCP).

Язык управления операциями

Простой язык управления заданиями, называемый языком управления операциями (OCL), внешне был похож на язык управления заданиями (JCL).

Команды управления оператора

Для связи с системой использовались команды управления оператора (OCC).

Языки

System/3 поддерживал RPG II , Fortran IV , COBOL и Assembler .

Компилятор РПГ II

В стандартную комплектацию System/3 входил компилятор RPG II . В системе, использующей только карты, компилятор RPG II поставлялся в двухфазном исполнении. Первая фаза будет загружена из одного входного бункера MFCU, а затем исходный код будет прочитан компилятором. Промежуточная форма была пробита на карточках, которые затем считывались второй фазой компилятора. Затем была перфорирована колода исполняемой программы. Затем этот исполняемый файл можно было загрузить («IPL» для «Первоначальной загрузки программы») для выполнения желаемой обработки. Для программы значительного размера этот процесс может занять более часа.

Проблемы с System/3

В System/3 не было возможности остановить процесс после его запуска. Например, если компиляция не удалась из-за ошибки на самой первой странице, пользователю приходилось ждать, пока будет полностью распечатан иногда объемный листинг компиляции. Пользователи научились залезать под принтер и толкать желоб для выгрузки бумаги, что приводило к остановке машины с отображением «P3» (ошибка принтера). Затем пользователь может набрать код ответа FF, чтобы прервать запуск. Другой способ остановить это — просто нажать зеленую кнопку «Пуск» на консоли, что приведет к перезагрузке системы.

Коды ошибок отображались на двухзначном семисегментном дисплее (один из первых, построенный с использованием лампочек, а не светодиодов). Диапазон кодов ошибок включал не только десятичные и шестнадцатеричные цифры (поскольку обычно используются семисегментные дисплеи), но и ограниченный набор других букв; например, «P3» был одним из нескольких кодов ошибок принтера. Толстое руководство, входившее в комплект поставки System/3, помогало оператору интерпретировать коды ошибок и предлагало процедуры восстановления. В System/3 не было устройства звукового оповещения, поэтому программа, которая не печатала, не считывала карты и не вызывала других очевидных действий, могла остановиться, и оператор не узнал бы об этом, если бы не взглянул на дисплей состояния. Модели с функцией двойной программы имели два отдельных дисплея состояния.

Большинство/многие пользователи не покупали консоль. Вместо этого код OCL был либо полностью подавлен, либо распечатан на принтере 5203. Консоль, предложенная IBM, чрезвычайно замедляла выполнение программы при печати команд OCL, поскольку по сути это была электрическая пишущая машинка .

Идея ввода перфокарт через консоль была маркетинговым ходом. В действительности System/3 не могла быть компьютером и клавишным перфоратором одновременно, поэтому, когда это был клавишный перфоратор, никакие вычисления были невозможны. Оригинальная IBM System/3, показанная в июле 1969 года, имела консоль с клавиатурой, поэтому можно было предлагать компьютер менее чем за 2000 долларов в месяц. На самом деле это было неработоспособно, и почти всегда пользователи приобретали автономную клавиатуру/верификатор.

Позже несколько OEM-компаний выпустили 96-колоночные перфораторы, сортировщики и подборочные машины. Это сняло с MFCU «тяжелую работу» и освободило System/3 для выполнения реальных вычислительных функций.

Большинство опытных пользователей System/3 максимально минимизировали использование MFCU, поскольку он был узким местом системы.

Эмуляция

Более поздние версии System/32 , IBM System/34 и IBM System/36 могли запускать приложения System/3 посредством эмуляции.

В System/32 использовался процессор с вертикальным микрокодированием и 16-битными словами микрокода, который довольно медленно эмулировал набор команд System/3 в микрокоде. И System/34, и System/36 имели по два процессора: процессор управляющей памяти (CSP), как в System/32, который обрабатывал большинство операций управления и операций ввода-вывода, и основной процессор памяти (MSP). Последний был повторной реализацией процессора System/3 модели 15; эффективно обеспечивая «аппаратную эмуляцию» System/3.

См. также

• Распределенная архитектура управления данными
• IBM Система/370

Дальнейшее чтение

• «Все, что вы всегда хотели знать о системе/3, но никто вам не говорил», Чарли Массолья
• «Сортировка дисков System/3 как язык программирования», Чарли Массолья
• «РПГ по программированию System/3 II», Соломон Мартин Бернард, 1972 г., ISBN   0-13-881698-0
• «Введение в вычисления: IBM System/3» Джерома Т. Мюррея, 1971 г., ISBN   0-04-510037-3
• «Бизнес-система с обработкой данных перфокарт и System/3 Model 10», Ф. Р. Кроуфорд, 1973 г., ISBN   0-13-107698-1

Внешние ссылки

• «ИБМ Система/3» . Архивы IBM. 23 января 2003 года . Проверено 29 мая 2006 г.
• Оригинальный винтажный фильм примерно 1969 года. Проект «Архив компьютерной истории».
• Система / 3 на восстановлении в CoreStore
• Веб-сайт IBM System/3
• Справочное руководство по компонентам IBM System/3 моделей 8, 10, 12 и 15