IBM System/370

Panel de control d'un ordenador S/370

El IBM System/370 (també conegut com a S/370) va ser un model dels mainframes de IBM anunciat el 30 de juny de 1970 com a successor de la família System/360. La série manté la retrocompatibilitat en el S/360, lo que facilita als clients la migració, ademés de millorar el rendiment.

Noves característiques

Les noves característiques que diferixen de la S/360 són:

• Capacitat estàndar de doble processador.
• Soport total per a la memòria virtual
• Aritmètica de menge flotant de 128 bits.

Evolució

El System/370 va rebre vàries millores en la seua arquitectura durant les seues més o menys 20 anys de vida. El primer i més important canvi va ser l'introducció de la memòria virtual, que va estar per primera volta disponible en 1972 en el “IBM's "System/370 Advanced Function". IBM havia decidit inicialment no incloure la memòria virtual en la família S/370.

L'anunci del 2 d'agost de 1972 inclou:

• Direcció de re-ubicació d'hardware en tots els S/370s, salve dels models originals 155 i 165.
• El nou S/370-158 i -168.
• Quatre nous sistemes operatius:
  • DOS / VS (DOS en almagasenament virtual).
  • OS/VS1 (OS / MFT en almagasenament).
  • OS/VS2 (OS / MVT en almagasenament virtual) Release 1, denominada SVS (Single Virtual Storage), i Release 2, denominada MVS (Multiple Virtual Storage).
  • VM/370 - la re-aplicació de CP / CMS.

Poc despuix d'eixe anunci del 2 d'agost de 1972, es va actualisar el DAT (direcció de hardware) per al S/370-155 i S/370-165, pero únicament estaven disponibles per a la seua compra per part dels clients que ya posseïen un model 155 o 165. Despuix de l'actualisació, estos models es coneixen com a S/370-155-II i la S/370-165-II. Estes actualisacions són sorprenentment cares ($200 000 i $400 000 respectivament)^{cita requerida} i, des de feya molt temps, el retart en la data d'enviament dels demanats despuix de haver segut ordenats per un client, provocava que la majoria d'estos optaren per arrendar els seus sistemes a través d'empreses. Açò va conduir a l'original serie S/370-155 i S/370-165, models que es descriuen com ancores de barco. El procés d'actualisació, necessari per a eixecutar OS/VS1 o OS/VS2, no era rendable per a la majoria dels clients pel temps que tardava IBM en entregar i instalar, per lo que molts clients estaven atollats en estes màquines eixecutant MVT fins que terminara l'arrendament.

Més vesprada, els canvis en l'arquitectura varen afectar principalment a la memòria –virtual i física,- per a que pogueren soportar majors càrregues de treball i es fomentara que els clients realisaren més demanats. De la mateixa manera que en tots els mainframes de IBM de desenroll, preservar la compatibilitat en versions anteriors era primordial.

En octubre de 1981, els processadors 3033 i 3081 varen afegir el “direccionament ampliat”, que va permetre el direccionament per a l'almagasenament físic de 26-bit (24-bit per a qualsevol atre tipo d'almagasenament). Esta capacitat va aparéixer més vesprada en atres sistemes, com el 4381 i 3090.

L'arquitectura S/370-XA, per primera volta disponible en els processadors 3081 i 3083, va produir una série de millores:

• L'ampliació d'espai de direccions de 24-bits a 31-bits.
• Facilitar la circulació de senyes entre dos direccions.
• Un complet redissenye de l'arquitectura d'I/O.

L'arquitectura ESA/370 va incloure també registres de 32 bits, modos de direccionament i facilitats per a treballar en varis espais de direccions simultàneament.

Ampliant l'espai de direccions

Com s'ha descrit anteriorment, el S/370 ha segut somés a un canvi arquitectònic important: l'ampliació del seu espai de direccions de 24 a 31 bits.

L'evolució del direccionament del S/370 va ser sempre complicada pel conjunt base d'instruccions del S/360 i la seua gran base instalada de còdic, que es va basar en un de 24 bits (direcció llògica).

L'estratègia va ser la d'implementar l'expansió de direccions en 3 etapes:

1. En primer lloc a nivell físic (per a permetre memòria por sistema).
2. Després, a nivell de sistema operatiu (per a permetre que el software de sistema accedixca a múltiples espais de direccions i utilise espais de direccions més grans).
3. Per últim, a nivell de l'aplicació (per a permetre noves solicituts d'accés en més grans espais de direccions).

Des de que el núcleu S/360, conjunt d'instruccions dirigides, és de 24 bits, per a este tercer pas seria necessària una ruptura en el statu quo; existixen aplicacions en llenguage ensamblador, de fet, que no es beneficien, i els nous compiladors necessitarien primer que les aplicacions no-ensambladas foren migradas primer.

Esta aplicació (que es repetix en z / Arquitectura) varen abordar la solució dels problemes més urgents en primer lloc: fer front a la memòria real que es necessita abans que fer front a la memòria virtual.

31 bits vs 32 bits

L'elecció de IBM de 31 bits (front a 32-bits) per a fer front a S/370-XA afecten a diversos factors. El S/360-67 ha inclós un modo en direccionament total de 32 bits, pero esta funció no es va dur alvance en la serie S/370, que va començar en solament 24 bits. Quan més tarde IBM S/370 va ampliar l'espai de direccions en S/370-XA, vàries raons se citen per a l'elecció de 31 bits:

1.El desig de mantindre el bit de major pes com de “control o escape”.

2.L'interacció entre els de 32-bit i direccions de dos instruccions (BXH i BXLE) que tracten als seus arguments com els números de firmat (i que segons es va dir, era la raó per la SAT utilisa 31-bits en abordar el S/360-67).

3.Entrada de clau inicial en S/360-67, que s'havien debatut les alternatives durant el periodo de disseny inicial del sistema, i havia recomanat 31 bits (en lloc dels 32-bits que va ser elegit en última instància).

Séries i Models

La següent taula resumix els principals models de la serie S/370. En la columna central s'enumeren els principals associats en l'arquitectura de cada série.

<td43xx

Any Fabricació	Arquitectura	Mercat level	Série	Model
1970	System/370 (no DAT)	high-end	System/370-xxx	-155, -165, -195
1970	System/370 (DAT)	mid-range		-145 and -135
1972	System/370	high-end		-158 and -168
		entry		-115 and -125
		mid-range		-138 and -148
1977	System/370-compatible	high-end	303x	3031, 3032, 3033
1979		entry/mid	4331, 4341, 4361
1980		high-end	308x	3081, 3083, 3084
1981	System/370-XA
1983		mid-range	4381	4381
1986		high-end	3090	-120 to -600
1986	System/370-compatible	entry	937x	9370,...
1988	ESA/370	high-end	ES/3090	ES/3090
1988		mid-range	ES/4381	-90, -91, -92