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Sistema IBM/360 Modelo 20

El IBM System/360 Modelo 20 es el miembro más pequeño de la familia IBM System/360, anunciada en noviembre de 1964. El Modelo 20 admite solo un subconjunto del conjunto de instr...

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El IBM System/360 Modelo 20 es el miembro más pequeño de la familia IBM System/360, anunciada en noviembre de 1964. El Modelo 20 admite solo un subconjunto del conjunto de instrucciones del System/360, con números binarios limitados a 16 bits y sin aritmética de punto flotante . [ 1 ] Años después se habría clasificado como una minicomputadora de 16 bits , pero el término "minicomputadora" no estaba vigente, y en cualquier caso IBM quería enfatizar la compatibilidad del Modelo 20 en lugar de sus diferencias con el resto de la línea System/360. Sin embargo, sí cuenta con el conjunto completo de instrucciones decimales del System/360, que permite la suma, la resta, el producto y la división de hasta 31 dígitos decimales.

Desarrollado por IBM en Böblingen , Alemania, [ 2 ] : pp.217–218, 352 el sistema estaba destinado al procesamiento de datos y como reemplazo de equipos de tabulación . Una computadora pequeña incompatible, la IBM 1130 presentada al año siguiente, fue diseñada para computación científica y de ingeniería.

El diseño del Modelo 20 fue el resultado de una disputa interna en IBM. John Haanstra quería una máquina de gama baja capaz de ejecutar instrucciones IBM 1401. Fred Brooks, por su parte, deseaba que la máquina tuviera la arquitectura System/360. El resultado final fue un compromiso donde las consideraciones de costo fueron primordiales: el sistema se alquilaba por menos de 2000 dólares al mes ( equivalente a 20 762 dólares en 2025 ), incluyendo la máquina de tarjetas multifunción y la impresora de línea, en comparación con los aproximadamente 3000 dólares ( equivalente a 31 143 dólares en 2025 ) que costaba un sistema 1401 similar. [ 2 ] : p.446

Según el número de sistemas vendidos, el Modelo 20 fue el modelo más exitoso de System/360. Según Pugh, "a finales de 1970, el número de procesadores Modelo 20 instalados en Estados Unidos superaba los 7400". [ 2 ] : p.639 Sin embargo, otros modelos generaron mayores ingresos. A pesar de su popularidad, en 2020 existen relativamente pocos Modelos 20 en funcionamiento. [ 3 ]

Otra CPU IBM System/360 Modelo 20.
Un IBM System/360 Modelo 20 (con los paneles frontales retirados), con una IBM 2560 MFCM (Máquina Multifunción de Tarjetas) a la derecha.

Arquitectura

El modelo 20 estaba disponible con seis tamaños de memoria: 4, 8, 12, 16, 24 y 32  KB. Como en otros modelos de System/360, la memoria es direccionable por bytes. [ 1 ] : p.1 Tiene ocho registros de propósito general de 16 bits numerados de R8 a R15 que pueden usarse en cálculos como registros base . Toda la memoria también es directamente direccionable a través de una característica, llamada direccionamiento directo, que combina el desplazamiento de doce bits y los bits de orden inferior de lo que normalmente sería el campo del registro base de la instrucción (R0-R7) para formar una dirección combinada de quince bits. [ 1 ] : p.4 No se proporciona protección de almacenamiento, excepto para los 144 bytes inferiores del "área protegida".

El conjunto de instrucciones es un subconjunto de System/360 que consta de 37 instrucciones en lugar de 143, [ 1 ] : pp.7–25 [ 4 ] : p.384 con algunas instrucciones incompatibles, como un BASR (Registro de rama y almacenamiento) en lugar de un BALR (Registro de rama y enlace).

  • La aritmética binaria utiliza las instrucciones "media palabra" del S/360 para operar con cantidades de 16 bits. Estaban disponibles Load Halfword, Add Halfword, Subtract Halfword, Compare Halfword y Store Halfword, junto con Add Register y Subtract Register.
  • La aritmética decimal incluye el conjunto completo de instrucciones decimales S/360 para operaciones con operandos decimales empaquetados de hasta 31 dígitos más el signo almacenado.
  • Las instrucciones lógicas son Mover caracteres, Mover con desplazamiento, Mover inmediato, Mover números, Mover zonas, Comparar inmediato lógico, Comparar caracteres lógicos, Editar, Y inmediato, O inmediato, Probar bajo máscara y Traducir. Una instrucción lógica particularmente inusual, que no está presente en otros modelos de System/360, es "Detener y continuar" (HPR, código de operación X'99'), que detiene la entrada/salida y evita que el procesador muestre un código al operador. La operación se puede reiniciar presionando el botón "Inicio".
  • Las instrucciones de salto incluyen el salto condicional estándar S/360. En lugar de "Salto y enlace", el conjunto de instrucciones utiliza "Salto y almacenamiento" (BASR, X'0D' y BAS, X'4D'), que funciona de forma similar, excepto que se almacena una dirección de enlace de 16 bits. "Establecer PSW" (SPSW, X'B1'), que carga una palabra de estado de programa (PSW) de 32 bits, reemplaza al estándar "Cargar PSW". El modelo 20 no tiene el concepto de instrucciones privilegiadas ni distingue entre estado de supervisor y estado de usuario , por lo que SPSW está disponible para los programas de usuario.
  • Las instrucciones de entrada/salida son exclusivas del Modelo 20. Al carecer de canales de E/S, todos los periféricos son controlados directamente por el procesador.
    • "Prueba de E/S y bifurcación" (TIOB, X'9A'), que prueba un dispositivo específico para cualquier combinación de cuatro condiciones dependientes del hardware.
    • La "E/S de control" (CIO, X'9B') realiza una operación de control (no de datos) en un dispositivo.
    • La operación "Transfer I/O" (XIO, X'D0') realiza una transferencia de datos en un dispositivo. XIO inicia la transferencia y especifica la cantidad de bytes que se leerán o escribirán. Opcionalmente, la transferencia de datos puede realizarse mediante el robo de ciclos (la documentación de IBM lo denomina tiempo compartido ), es decir, tomando ciclos del procesador del programa de usuario según sea necesario para realizar la operación.

Al igual que la mayoría de los demás modelos de System/360, el Modelo 20 está microprogramado y utiliza almacenamiento de solo lectura por transformador (TROS).

Periféricos

A partir de 1967, se admitían los siguientes periféricos : [ 1 ] : pp.36–110

El sistema también puede incluir un adaptador de comunicaciones integrado. Existían dos versiones de adaptador: una para transmisión-recepción síncrona (STR) y otra para comunicaciones binarias síncronas (Bisync).

2311 Almacenamiento en disco

El almacenamiento en disco del modelo 20 utiliza unidades de disco IBM 2311 , modelo 11 o 12, conectadas a una función de control de almacenamiento integrada en la CPU. [ 1 ] : pp.58–76 Si se conectan varias unidades, deben ser del mismo modelo. Ambos modelos utilizan el paquete de discos 1316 , que proporciona un máximo de 203 cilindros con 10 pistas por cilindro. El modelo 11 utiliza todos los cilindros, mientras que el modelo 12 utiliza solo los 103 más externos. Cada pista se divide en diez sectores de 270 bytes cada uno. El modelo 11 tiene una capacidad formateada de 5,4  millones de bytes, y el modelo 12 de 2,5  millones. [ 5 ]

Máquina de tarjetas multifunción IBM 2560

La IBM 2560 Multi-Function Card Machine ( MFCM ) [ 6 ] es un periférico que se ofreció por primera vez en el Modelo 20. Debido a sus problemas de fiabilidad, que a menudo implicaban atascos de tarjetas, el acrónimo se interpretaba frecuentemente como una referencia a muchos nombres menos favorables.

La 2560 tiene dos tolvas donde se pueden colocar tarjetas perforadas. Las tarjetas en la segunda tolva pueden contener tarjetas perforadas para leer o tarjetas en blanco para perforar. Se ofrecieron dos modelos:

  • Modelo A1: cinco apiladores de tarjetas y una impresora/intérprete opcional, con dos, cuatro o seis cabezales de impresión. [ 7 ]
  • Modelo A2: cuatro apiladores de tarjetas.

El flujo de tarjetas es: una estación de lectura, una estación de perforación y, en el A2, una estación de impresión que permite imprimir texto en las tarjetas. Luego, las tarjetas fluyen a uno de los apiladores después de ser procesadas. [ 1 ] : 41–43 Esto le permite funcionar como un lector de tarjetas y un perforador de tarjetas . Como un programa puede emitir una instrucción de escritura de tarjeta para imprimir en la tarjeta después de leer los datos de la tarjeta con una instrucción de lectura de tarjeta primaria o lectura de tarjeta secundaria, también puede, bajo control del programa, funcionar como un intérprete y, como un programa puede emitir una instrucción de selección de apilador de tarjeta primaria o selección de apilador de tarjeta secundaria para seleccionar el apilador en el que se debe colocar una tarjeta después de leer los datos de la tarjeta, puede funcionar como un clasificador de tarjetas . Esto permite que el Modelo 20 reemplace varias piezas separadas de equipo de tarjetas perforadas.

El anuncio de IBM proclamó que el 2560 proporcionaba "una capacidad de manejo de tarjetas nunca antes posible en una sola pasada a través del sistema". [ 8 ] [ 7 ] : 13 [ 9 ] Dado que todas las E/S son realizadas por el procesador, el sistema es particularmente adecuado para controlar dispositivos dependientes del tiempo como el 2560, donde una tarjeta puede ser leída, perforada, impresa y enviada a un apilador de salida específico con requisitos de tiempo estrictos si se quiere mantener la velocidad nominal completa.

Software

Sistema de programación de discos

El Sistema de Programación de Discos (DPS) es un programa de control para un Modelo 20 con al menos 12  KiB de memoria y una unidad de disco. Los componentes del DPS son: [ 10 ]

  • El cargador inicial del programa (IPL).
  • Un pequeño monitor residente que gestiona la entrada/salida del disco, la recuperación de errores y la transición entre trabajos, y carga los programas que se van a ejecutar desde la biblioteca de imágenes principales en el disco.
  • Un programa de control de trabajos, cargado por el monitor entre trabajos, gestionaba la configuración de los mismos.
  • Programas de servicio para la gestión de bibliotecas, el mantenimiento de la tabla de dispositivos de E/S, la edición de enlaces y para la carga y copia del disco residente del sistema, así como para la copia de seguridad y restauración de otras unidades de disco.

La función Rollout/Rollin permite al operador informático interrumpir un programa por lotes en ejecución, ejecutar un programa de consulta y, a continuación, reiniciar el trabajo por lotes desde donde se interrumpió.

Sistema de programación de cintas

El soporte para programación de cintas (TPS) admite sistemas con unidades de cinta magnética pero sin unidades de disco. La configuración mínima para TPS es de 4096 bytes de almacenamiento principal, un lector de tarjetas, una perforadora de tarjetas, una impresora y dos unidades de cinta magnética. En estos sistemas, TPS proporciona un ensamblador y programas de utilidad para la manipulación de cintas. Se ofrecen capacidades adicionales en sistemas con 8192 bytes de almacenamiento principal, y aún más con cuatro o más unidades de cinta magnética. [ 11 ] : 42–43

Soporte para la programación de tarjetas

El sistema de programación de tarjetas (CPS) es un conjunto de programas de control para un sistema informático modelo 20 que solo utiliza dispositivos de entrada/salida de tarjetas.

Idiomas

Otros programas de IBM

  • Ordenar/Combinar .
  • Programas de utilidad para discos y cintas, como inicializar disco , inicializar cinta , borrar disco .

Clones

Los ordenadores UNIVAC 9200 y 9300 eran clones del modelo 20.

Máquinas restantes

A pesar de haber sido vendidos o arrendados en grandes cantidades para un sistema central de su época, solo quedan unos pocos ordenadores System/360 Modelo 20. Estos son principalmente propiedad de museos o coleccionistas. Algunos ejemplos de sistemas existentes son:

  • Dos procesadores Modelo 20 junto con numerosos periféricos (que formaban al menos un sistema completo) ubicados en Núremberg, Alemania, fueron comprados en eBay en abril/mayo de 2019 por 3710 € por dos entusiastas del Reino Unido que, a lo largo de varios meses, trasladaron la máquina a Creslow Park en Buckinghamshire , Reino Unido. El sistema se encontraba en un pequeño edificio abandonado que había permanecido intacto durante décadas, y aparentemente había sido utilizado en ese edificio, ya que todos los periféricos aún estaban completamente cableados e interconectados. [ 13 ] En septiembre de 2024, los sistemas fueron trasladados en calidad de préstamo a largo plazo al System Source Computer Museum en Hunt Valley, Maryland , EE. UU., para su exhibición y restauración. [ 14 ]
  • A partir de 2020, un procesador Modelo 20 junto con algunos periféricos se exhibe al público en el Deutsches Museum de Múnich , Alemania . [ 15 ]

Puede encontrar una lista actualizada de los System/360 restantes en el Inventario mundial de CPU System/360 restantes .

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 Características funcionales del modelo 20 del sistema IBM/360 (PDF) . IBM. 1967. A26-5847-3.
  2. 1 2 3 Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). Los sistemas 360 y los primeros 370 de IBM . MIT Press. ISBN 0-262-16123-0.
  3. ↑ Bradley, Adam; Blackburn, Christopher; Vaughan, Peter. "Rescate y restauración del IBM 360 Modelo 20" . Consultado el 2 de marzo de 2020 .
  4. ↑ Pugh, Emerson W. (1995). Building IBM: Shaping an Industry and Its Technology . MIT Press. ISBN 0-262-16147-8Archivado del original el 5 de mayo de 2012. Consultado el 15 de octubre de 2012 .
  5. ↑ IBM Field Engineering Theory of Operation 2311 Disk Storage Drive Models 1, 11 and 12 (PDF) . IBM . Y26-5897-4.Describe el IBM 2311, incluidos los modelos 11 y 12, utilizados en el modelo 20 del System/360.
  6. ↑ CE Spurrier (1966). "La máquina de tarjetas multifunción IBM 2560" . Actas de la conferencia conjunta de informática de primavera del 26 al 28 de abril de 1966 - AFIPS '66 (Primavera) . págs. 315-321 . doi : 10.1145/1464182.1464221 . ISBN  9781450378925. S2CID 24960497 . 
  7. 1 2 Resumen del sistema IBM System/360 . IBM . Modelo 20. A22-6810.
  8. ↑ "Anuncio de ingeniería para clientes del IBM 360 Modelo 20" (PDF) .
  9. ↑ Manual de instrucciones de ingeniería de campo de IBM, procesador System/360 Modelo 20 2020 (PDF) . IBM .
  10. ↑ Programación de discos IBM System/360 Modelo 20: Programas de control y servicio del sistema (PDF) (Quinta edición). IBM . Marzo de 1969. C24-9006-4. 
  11. ↑ Procedimientos operativos del sistema de programación de cintas IBM System/360 Modelo 20 (PDF) (Cuarta edición). IBM . Marzo de 1969. C24-9009-3. Esta publicación proporciona a los operadores del Modelo 20 la información necesaria para operar sus sistemas utilizando el Sistema de Programación de Cintas (TPS) del Modelo 20. 
  12. ↑ Sistema de programación de discos IBM System/360 Modelo 20 PL/I (PDF) (Primera edición). IBM . Diciembre de 1968. C33-6007-1. 
  13. ↑ "Historial del proyecto" . IBM 360 Modelo 20 Rescate y restauración . 2019. Consultado el 20 de mayo de 2019 .
  14. ↑ "¡Los 360 tienen un nuevo hogar!" . Blog de rescate y restauración del IBM 360 Modelo 20 . 11 de septiembre de 2024.
  15. ↑ "Deutsches Museum - Computers with semiconductor components" . 2020. Archivado del original el 1 de junio de 2020. Consultado el 18 de marzo de 2020 .

Lecturas adicionales

  • Aplicaciones básicas — Sistema/360 Modelo 20 (E20-0098-0) "El propósito de este manual es describir el IBM System/360, Modelo 20, y mostrar cómo se puede utilizar para procesar seis aplicaciones básicas: facturación, cuentas por cobrar, análisis de ventas, control de inventario, cuentas por pagar y nómina."
  • IBM System/360 Modelo 20 / Sistema de Programación de Discos / Programas de Utilidad de Discos "El propósito de este manual es mostrarle cómo usar y modificar los programas de Utilidad de Discos describiendo las instrucciones de control de trabajos y de utilidades e indicando la variedad de operaciones de disco que estos programas pueden realizar."
  • Programas de control y servicio del sistema de programación de discos IBM System/360 Modelo 20. "Esta publicación describe el propósito y las funciones de los programas de control y servicio del sistema de programación de discos (DPS) del IBM System/360 Modelo 20."
  • IBM System/360 Modelo 20 / Soporte para programación de tarjetas / Lenguaje ensamblador básico "Esta publicación de referencia proporciona a los programadores la información necesaria para escribir programas en el lenguaje ensamblador básico del IBM System/360 Modelo 20."