Контроллер связи IBM 3705

Коммуникационный контроллер IBM 3705 — это простой компьютер, который подключается к IBM System/360 или System/370 . Его цель — подключение линий связи к каналу мейнфрейма . Это был первый коммуникационный контроллер популярной серии IBM 37xx . Об этом было объявлено в марте 1972 года. Разработанный для полупроводниковой памяти, которая не была готова на момент анонса, 3705-I должен был использовать базовую память 1,2 микросекунды; более поздний 3705-II использует SRAM 1,0 микросекунды. Были использованы компоненты Solid Logic Technology , аналогичные компонентам S/370.

Модель 3705 обычно занимает одну раму шириной два фута и глубиной три фута. Можно подключить до трех фреймов расширения для теоретической емкости 352 полудуплексных линий и двух независимых адаптеров каналов.

3704 — это версия 3705 начального уровня с ограниченными функциями.

Цель

IBM планировала использовать его тремя способами:

Эмуляция более старого коммуникационного контроллера IBM 2703 и его предшественников. Соответствующим программным обеспечением является программа эмуляции или EP.
Подключение устройств системной сетевой архитектуры (SNA) к мэйнфрейму. Соответствующим программным обеспечением является программа сетевого управления (NCP). При таком использовании 3705 считается SNA PU4.
Объединение двух вышеуказанных методов в конфигурации называется программой многораздельной эмуляции или PEP.

Архитектура

Длина слова хранения составляет 16 бит . Регистры имеют ту же ширину, что и адресная шина. Их длина варьируется от 16, 18 до 20 бит в зависимости от объема установленной памяти. Определенный уровень прерывания имеет восемь регистров. Нулевой регистр — это счетчик программы, который дал адрес следующей выполняемой команды; остальные семь являются аккумуляторами. Четыре аккумулятора с нечетными номерами можно рассматривать как восемь однобайтовых аккумуляторов.

Инструкции довольно просты. Большинство из них представляют собой инструкции, выполняемые из регистра в регистр или непосредственно в регистре, которые выполняются за один цикл памяти. Существует восемь эталонных инструкций хранения, для выполнения которых требуется два или три цикла хранения. Единственная возможность сдвига — это сдвиг вправо или добавление регистра к самому себе.

Специальное оборудование помогает рассчитать циклический избыточный код для обнаружения ошибок передачи. Поддерживаются как CRC-16 CCITT, так и CRC-16 IBM. Предполагая, что текущее значение сохраняется в памяти, время выполнения для накопления еще одного байта составляет пять циклов хранения (три инструкции).

Быстрое переключение контекста было целью разработки. Регистровый файл разделен на четыре раздела. Три часто используемых уровня прерываний и фоновый уровень имеют разные наборы регистров. Поэтому вход на большинство уровней прерываний не требует сохранения регистров прерванной программы. Редко используемый уровень, который обрабатывает программные и аппаратные ошибки, использует общие регистры со следующим более высоким уровнем и, следовательно, должен сохранять и восстанавливать регистры.

Пять уровней программы:

Обработка ошибок
События на линии связи
События адаптера канала
Запросы на обслуживание с других уровней
Фоновый уровень

Модель 3705 имеет панель управления с мигающим светом, которая превосходит большинство других панелей IBM того же типа. Две необычные (для IBM) особенности:

Память (и некоторые внешние регистры) может отображаться во время выполнения программы.
Шестнадцатеричные входные переключатели и два дисплея размером с регистр могут использоваться программой во время работы машины. Эта возможность возникла из-за цели эмуляции IBM 2703, которая имеет довольно богатую панель управления.

Максимальный объем памяти 3705 составляет 512 КБ, но для этого требуется четыре физических кадра (базовый кадр и три кадра расширения).

Amdahl 4705 имеет максимальный объем памяти 1024 КБ, причем вся эта память содержится в базовом корпусе.

Периферийные устройства

Было доступно три типа периферийных устройств: коммуникационные сканеры, адаптеры каналов и 8- дюймовая дискета (доступна только в моделях без адаптера каналов). Первый коммуникационный сканер и первый адаптер каналов занимали тот же корпус, что и CCU. Для дополнительных периферийных устройств требовались дополнительные кадры. .

Все Amdahl 4705 были оснащены 8-дюймовым дисководом для гибких дисков, который использовался для диагностики, а также для удаленной загрузки программ. Этот дисковод и все адаптеры каналов находились в базовой раме, хотя дополнительные интерфейсы ввода-вывода канала S/370 могли требуется кадр расширения. То есть для более чем четырех интерфейсов ввода-вывода требуется кадр расширения, в котором размещаются четыре дополнительных интерфейса ввода-вывода.

Коммуникационные сканеры

Предлагались три различных коммуникационных сканера:

Коммуникационный сканер типа I был устройством начального уровня, которое выдавало прерывание при каждом полученном бите. Передача также требовала прерывания для каждого бита. Теоретически это позволило бы использовать довольно творческие возможности, такие как азбука Морзе и подключение к устройствам с необычными методами кадрирования. Можно было подключить максимум 64 полудуплексные линии. Совокупная пропускная способность была ограничена из-за высоких требований к обработке.

Коммуникационный сканер типа II выполнял функции, аналогичные USART . Для каждого переданного или полученного символа происходило прерывание. шесть различных асинхронных форматов символов, две формы Bisync и HDLC / SDLC Поддерживалось . Один сканер мог подключить до 96 (64 для первого сканера) полудуплексных линий. Это основа теоретической максимальной емкости в 352 линии. На практике предел был ниже, поскольку сканер с более чем 48 полудуплексными линиями не мог поддерживать ни одну линию со скоростью 9,6 Кбит/с .

Коммуникационный сканер типа III представлял собой высокопроизводительное устройство для подключения линий Bisync и HDLC / SDLC . Он работал на целых кадрах. DMA использовался для выборки и хранения байтов кадра. Теоретически емкость подключения к линии была такой же, как и у коммуникационного сканера типа II (ограничение в 352 линии). Необходимость ограничить размер сканера 48 строками для поддержки скорости 9,6 кбит/с по-прежнему сохранялась. Ограничение размера сканера до 16 строк позволило обеспечить скорость линии до 30 кбит/с. Размер сканера в 8 строк обеспечивал скорость около 60 кбит/с.

Максимальная оценка подключения линий связи

При синхронизации, обеспечиваемой модемом, скорость одной линии была ограничена 56 кбит/с; при внутренней синхронизации предел составлял 2,4 кбит/с.

Возможность подключения совокупной линии была ограничена скоростью обработки.

Для коммуникационного сканера типа II обработка полученного или переданного символа может занять пятьдесят циклов хранения (сорок инструкций). В 3705-II это дает совокупную пропускную способность 20 кБ/с . Это позволит использовать около 160 полудуплексных линий со средней скоростью 120 циклов в секунду (cps). В качестве альтернативы теоретическим пределом могут быть шестнадцать полудуплексных линий, работающих со скоростью 1200 циклов в секунду (9,6 кбит/с). Опыт IPSANET показал, что шесть полнодуплексных линий со скоростью 9,6 кбит/с, несущих большую нагрузку, являются пределом. Программное обеспечение IBM могло иметь превосходную производительность.

Для цикла коммуникационного сканера типа III обработка кражи одного символа была довольно недорогой - требовался один цикл хранения. Это дало бы теоретический предел в миллион циклов в секунду (восемьдесят полудуплексных линий со скоростью 9,6 кбит/с). На практике предел, вероятно, был ниже, поскольку для конца кадра потребовалась бы некоторая обработка. Кроме того, если бы содержимое кадра было перемещено в хранилище, это потребовало бы 3,5 цикла хранения на байт.

Коммуникационные сканеры IBM были ограничены 48 строками на первом коммуникационном сканере и 96 строками на коммуникационных сканерах со второго по четвертый.

Сканеры связи Amdahl теоретически могли обрабатывать 128 строк на сканер, но по маркетинговым причинам это число было искусственно ограничено до 48 и 96.

Канальные адаптеры

Предлагалось два типа адаптера канала:

Адаптеры каналов типа 1 и типа 4 были разработаны для эмуляции 270x. Они распознавали до 256 адресов каналов и передавали данные небольшими пакетами (четыре байта для типа 1; максимум 32 байта для типа 4). Аппаратное обеспечение могло принимать почти все из 240 возможных кодов команд канала. Программное обеспечение должно было проанализировать команду из канала и либо отклонить ее, либо обработать ее по определенным правилам. Обработка прерываний потребовала около пятидесяти циклов хранения для обработки передачи четырех байтов. Модель 3705 могла иметь только один адаптер типа 1, но допускались два адаптера типа 4.

Amdahl 4705 мог иметь четыре адаптера каналов типа 4 (адаптеры каналов типа 1 не предлагались).

Адаптеры каналов типа 2 и типа 3 были разработаны только для использования NCP. Был распознан только один адрес устройства. Передача данных осуществлялась посредством перехвата цикла, что сводило накладные расходы к минимуму при использовании больших буферов. Аппаратура принимала семь канальных команд, четыре из которых полностью обрабатывались адаптером. В результате программе осталось обработать две команды чтения и две записи. Эти адаптеры можно было подключить к любому из трех типов каналов System/370, но предпочтительным был канал блочного мультиплексора. Адаптер типа 3 может одновременно работать (но не в середине команды) на двух разных каналах, которые могут быть подключены к разным хостам.

Amdahl 4705 может иметь адаптеры каналов типа 2, а также адаптеры каналов типа 4 (всего до четырех адаптеров каналов). Адаптер канала Amdahl 4705 типа 2 также имитировал адаптер канала типа 3.

Сопутствующие машины

Amdahl 4705 был совместим и работал примерно в 2,5 раза быстрее, чем сопоставимый 3705-II. IBM 3704 был версией 3705 начального уровня. Он был ограничен 26 полудуплексными линиями (при условии использования сканера типа 2). Устройства DMA не поддерживались 3704. Производительность была примерно такой же, как у 3705-I. Планировалось создать 4704 (устройство, совместимое с 3704), но оно так и не было представлено.

Amdahl 4745 был полностью и во всех отношениях логическим надмножеством или физическим подмножеством IBM 3745. В то время как IBM 3745 предлагал один или два физических процессора и одну или две физические шины, очевидно, для резервирования, Amdahl предлагал один очень высоконадежный физический процессор и одна очень высоконадежная физическая шина (но две логические шины), без очевидной необходимости в резервировании. В то время как IBM 3745 предлагал две шины, Amdahl 4745 предлагал одну шину, пропускная способность которой превышала совокупную пропускную способность двух шин IBM 3745.

Конструкция Amdahl 4745 была такова, что программа управления (NCP) не могла определить, работает ли она в IBM 3745 или в Amdahl 4745 (или, если на то пошло, в IBM 3725 или в Amdahl 4725). Логическое и физическое моделирование IBM 3745 (IBM 3725), проведенное Амдалом, было настолько полным.

Позже в составе Amdahl 4745 был предложен очень высокоскоростной сканер (а также Amdahl 4725, для которого у IBM не было соответствующего предложения 3725), который обеспечивал повышенную избыточность по сравнению со сверхскоростным сканером IBM 3745 (1,544 Мбит/с). , T1 или 2,048 Мбит/с, E1) за счет переключения линии на резервную 4725/4745 под управлением консоли оператора.

Кончина

В конечном итоге 3705 был заменен 3720 и 3725. 3745 был похож, но не полностью совместим. Модель 3705 была снята с продажи в декабре 1985 года. Обслуживание оборудования было прекращено в январе 1999 года.

Ссылки