0,0
рейтинг
15 апреля 2014 в 17:20

Компьютер, изменивший все



7 апреля мы отмечали 50-летие компьютеров, совершивших одну из первых революций на рынке «корпоративных вычислений». Данная модель не была первой, другие ЭВМ уже присутствовали на рынке, но именно героиня сегодняшней статьи перевернула представление про «компьютеры для бизнеса». Думаю, все уже догадались, что речь идет о легендарной IBM/360, во многом заложившей подходы, ставшие основой современных компьютеров, как персональных, так и «больших», без которых мы бы не увидели всех чудес современного IT.

Первый вопрос, на который стоит ответить: почему именно IBM/360 стала переворотом для рынка? Отбросив разные причины, которых немало, стоит сразу назвать главную — правильный подход к архитектуре и конструкции позволил IBM сделать новую модель доступной (относительно, конечно). Именно это позволило умным машинам шагнуть из правительственных и университетских вычислительных центров в области бизнеса, и частный бизнес стал с радостью осваивать новый, невероятно удобный инструмент.

Я расскажу про некоторые нововведения, которые реализовала IBM в System/360, а вы сможете без труда сопоставить их с тем, что мы используем сейчас. Лично я удивился, когда впервые узнал, как многому мы обязаны System/360.

Первой инновацией IBM, использующейся до сих пор, стал анонс целой линейки компьютеров, отличавшихся по цене, размеру и производительности, но использовавших общий набор команд (кроме нескольких моделей для специфичных рынков). Это позволяло компаниям приобрести модель попроще, а по мере роста потребностей, осуществить «апгрейд» железа, без необходимости переписывания уже отлаженного ПО.

Первый анонс обещал 6 моделей IBM/360 и 40 наименований периферии. Были анонсированы модели 30, 40, 50, 60, 62 и 70. Первые три должны были заменить «нижнюю» линейку IBM 1400 series и продавались до 1965 года. Старшие модели разрабатывались на замену IBM 7000 series, но в продажу так и не поступили, так как их заменили модели 65 и 75, вышедшие в конце 1965 и начале 1966 годов соответственно.



Со временем появилось много других интересных вариаций. Например, бюджетная 20 модель, обладавшая всего 4К базовой памяти, 8 16-битными регистрами (а не 16 32-битными как у остальных моделей) и уменьшенным набором инструкций. Еще одна бюджетная модель под номером 22, по сути была переработанной 30 моделью с более медленными портами ввода-вывода и ограничениями по объему памяти.

Разумеется, развивались и небюджетные сегменты. Например, в model 67 IBM впервые реализовали технологию динамической трансляции адресов (DAT или dynamic address translation), которая сейчас известна нам под названием «виртуальная память». DAT в свою очередь позволила реализовать работу с разделением времени.



В моделях 65 и потом 67 была реализована поддержка двух процессоров, и на рынок поставлялись «двухъядерные» модификации этих систем.

В IBM System/360 впервые была применена технология «микрокода». В обычной архитектуре программа на языке высокого уровня транслируется в серию команд процессора, которые последний выполняет. Действия при выполнении команд реализованы аппаратно и изменяться не могут. В случае использования микрокода, именно он определяет, как будут выполняться те или иные команды, ставя в соответствие машинным командам «более низкоуровневые» атомарные операции. Изменяя микрокод, можно было изменять то, как выполняются машинные команды, что в свою очередь позволяло исправить какие-либо ошибки, что было невозможно при реализации машинных команд «в железе». В свою очередь, использование микрокода позволило усложнить набор машинных команд и предоставить больше возможностей разработчикам.

Недостатком подхода с микрокодом выступает более медленная работа компьютера, поэтому в старших моделях System/360 IBM использовали уже «аппаратную» реализацию, исключавшую микрокод.

Поскольку обратная совместимость была очень важна для клиентов IBM, уже инвестировавших огромные деньги в разработку ПО для их предыдущих компьютеров, в System/360 была поддержка эмуляции ЭВМ предыдущего поколения. Так, например, 30 модель могла эмулировать IBM 1400 system, а 65-я — IBM 7094. Для этого использовалась сложная комбинация аппаратного обеспечения, микрокодов и программы виртуализации, позволявшей старому коду работать в новой системе. В первых моделях для запуска программы в режиме виртуализации компьютер нужно было останавливать и запускать заново. Позже, в 85 модели и System/370, подобные программы уже могли быть запущены операционной системой и работать одновременно с «родными» приложениями.

За что еще мы должны быть благодарны System/360?

— девятидорожечная магнитная лента, ставшая практически стандартом хранения цифровой информации;
— кодовая таблица EBCDIC;
— 8-битные байты. Сейчас это может показаться удивительным, но во время разработки System/360 по финансовым причинам хотели ограничить байт 4 или 6 битами. Рассматривался еще вариант байтов с переменной длиной и битовой адресацией как в IBM 7030;
— байтовая адресация памяти;
— 32 битные слова;
— архитектура IBM для дробных чисел (фактически стандарт на протяжении 20 лет);
— шестнадцатеричные константы, использовавшиеся в документации System/360, вытеснили восьмеричные, использовавшиеся до этого.

Разумеется, на смену System/360 пришли следующие поколения компьютеров. System/370, System/390 и System z. Многие другие компании строили свои ЭВМ на основе архитектуры System/360. Среди них Hitachi, UNIVAC, Amdahl, советская серия ЕС ЭВМ и ряд других. System/360 также стала основой System/4 Pi — защищенных от радиации и механических воздействий компьютеров для применения в авиации и космической технике.

Сейчас в мире есть еще несколько ЭВМ System/360, не разобранных на запчасти, но, к сожалению, ни одна из них не работает. Слишком велики затраты на поддержание такого большого компьютера в рабочем состоянии.

Если данная тема будет интересна читателям, в следующей статье я продолжу рассказ об этой революционной ЭВМ.
Александр Зейников @alexzeynikov
карма
72,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (31)

  • +2
    Позвольте начать.
    Из чего складывается суммарная стоимость владения?
    Сколько оно потребляет электроэнергии?
    • +3
      ну, то что приходит в голову из явного:
      — электроэнергия
      — аренда места под установку (куда больше чем просто при хранении в законсервированном виде)
      — ремонт (и детали найти думаю будет порой сложно, и знания)
      — зарплаты людей, которые будут обслуживать

      явно еще какие-то будут неявные расходы, о которых я сейчас не подумал

      и это при том, что System/360 в наше время будет работать «просто ради интереса», так как практические задачи решать с ее помощью неразумно
      • 0
        Чтобы расходы компенсировать — можно было бы сделать «живой музей» старой компьютерной техники.

        Например, приходят посетители — им дают возможность ввести программу в древнюю ЭВМ, нажать клавишу пуск,
        получить результат на перфоленте. Ввести программу в перфокарту, пробив дырочки на «дыроколе».

        Экскурсии студентов из групп по компьютерным специальностям можно было бы водить.

        Да и вообще, молодёжи было бы полезно.
        А то тыкают пальчиком в сенсорный экран, а счастья своего — не понимают.
        • +2
          Пусть послужат в ПВО или космических. Там живой музей можно трогать собственными руками. Например выдернуть старшие 16 разрядов из регистра процессора и поменять на запасные.
          • –1
            Выдернуть, поменять отвёрткой в них пару бит, поставить назад.
            • 0
              Отверткой — нет, а паяльником — можно. Но, как правило, берут запасные из ЗИПа, а неисправный сдают в ремонтную базу. Там уже паяют.
          • 0
            если еще не поменяли аппаратуру ЗАС — там 40-битный шифр набирали пластинками
        • 0
          слишком дорогие билеты будут в этом музее думаю. одного электричества надо немеряно…
          • 0
            Кто мешает сделать эмуляторы на микроконтроллерах?
            Все внешние признаки, аля кнопочки и считыватели перфокарт оставить, а всю логику на arduino.
            • 0
              так эмуляторов полно, вот один из самых популярных en.wikipedia.org/wiki/Hercules_(emulator)
              • –1
                Нам нужен свой!
                С перфокартами и машинистками.
  • +1
    В каких целях использовались эти компьютеры рядовыми компаниями?
    • 0
      Как минимум:

      — Ведение счетов и обработка статистических данных (вместо punched record equipment)
      — Автоответчик (где-то на битсейверс есть полный список периферии к ним, там есть здоровый такой барабан-автоответчик)

      Но конечно, рядовые компании — вещь относительная. Реально все заказчики были большими организациями.
  • +6
    Продолжайте, очень интересно!
  • +2
    А я видел живую ЕС ЭВМ. У нее были накопители на магнитных дисках, диаметр диска около 50 см, зазор между дисками примерно см, штук 15 дисков в пакете, тяжелые. Зато пакеты эти просто переставлялись оператором при посредстве вакуумной ручки, в современном то винчестере несменные. Здесь на фото таких накопителей не видно, только ленточные магнитофоны. Интересно были они у IBM?
    • +1
      и такие были, и много других: en.wikipedia.org/wiki/History_of_IBM_magnetic_disk_drives

      из этих дисков от ЕС-ок потом предприимчивые люди делали телеантенны
      • 0
        А я люстру сделал и пяти дисков зеркальных (не коричневых). Пять соосных дисков раздвинутых на пару сантиметров и зажатые с трех сторон фанерой с прорезями, куда диски вставлялись. Все это крепилось к проводу лампы шнуром от фанерок. Гостям нравилась. Жаль фото не сохранилось. В общежитии использовал, там и оставил.
    • +1
      А я в 2004-м, на одном Питерском заводе две такие машинки видел. На них АСУП крутилась написанная аж в 1984-м. Мы эту АСУП на эмулятор под полуосью переносили. Наверное и по сию пору работает.
    • 0
      В 83-84 годах обслуживал две ЕС-1035 (в составе бригады инженеров). За мной закреплены были АЦПУ (кто знает что это? ;)) и паял ремонтные ТЭЗы.
      • 0
        АЦПУ ЕС лично чинил, обслуживал и печатал на них «пулеметный» тест со звуком «ТЫ-ДЫ-ДЫ-ДЫ-ДЫ-ДЫ-ДЫ»!
      • 0
        я помню даже самопальные ISA-карты, которые позволяли эти АЦПУ подключать к PC-шкам. и помню этот грохот, когда они печатали…
    • 0
      --А я видел живую ЕС ЭВМ.

      я еще работал с Наири-2.

      10К ОЗУ на ферритовых кольцах. регистровая память на транзиторах. каждая ячейка размером с текущий SSD.
      Еще была память на ферритовом барабане
  • +5
    К легенде можно прикоснуться. В частично-живом виде есть в Living Computer Museum в Seattle, WA, если вдруг кого туда занесёт.
    image
  • +3
    > и на рынок поставлялись «двухъядерные» модификации этих систем.

    Не двухядерные, а двухсокетные )
    • +1
      Потому и в кавычках?
  • 0
    В IBM System/360 впервые была применена технология «микрокода».
    — Поправочка: микрокод применяли раньше. Вообще говоря, четкого определения термина «микрокод» нет, поэтому можно сказать, что впервые его применили в Wihrlwindе — первом битово-параллельном компьютере.
  • 0
    Вроде бы, Дейкстра как-то сказал, что самой успешной диверсией Запада против СССР было то, что Советы решили копировать IBM 360.
    • +1
      Это убило весьма перспективные советские разработки и СССР лишилось своей кремниевой долины. А сейчас развивать — нужно огромное количество бабла и времени. По этому поводу тут была статья недавно.
      • 0
        Еще есть мнение, что Дейкстра, работавший у конкурентов IBM, просто таким образом подколол конкурирующую систему.
  • 0
    в model 67 IBM впервые реализовали технологию динамической трансляции адресов (DAT или dynamic address translation), которая сейчас известна нам под названием «виртуальная память». DAT в свою очередь позволила реализовать работу с разделением времени.

    Не совсем так. Динамическая трансляция адресов – это появилось в серии IBM/370 (аналог в СССР – ЕС ЭВМ, ряд 2), что действительно позволило появиться «виртуальной памяти». Но в серии IBM/360 (аналог в СССР – ЕС ЭВМ, ряд 1) динамической трансляции адресов не было.

    Виртуальная память дала возможность создать «систему виртуальных машин» — когда пользователь садился за дисплей и работал с той ОС и с тем оборудованием, которое ему подходило. А сосед мог загрузить себе другою ОС — и это на одном процессоре.

    Разделение времени работало и без динамической трансляции адресов – между этими технологиями нет никакой связи. На ЕС ЭВМ ряда 1 прекрасно работали пакеты прикладных программ «Примус» и «Фокус» — они обеспечивали многопользовательскую работу.
    с более медленными портами ввода-вывода

    У машин System/360/370 не было портов, но были каналы ввода/вывода. Это немножко другое. Каналы имели свою систему команд; центральный процессор мог запустить канальную программу и дальше заниматься своими делами. Канальная же программа, когда завершалась, выставляла прерывание и процессор обращал на неё внимание.
    Сейчас в мире есть еще несколько ЭВМ System/360, не разобранных на запчасти, но, к сожалению, ни одна из них не работает. Слишком велики затраты на поддержание такого большого компьютера в рабочем состоянии.

    Есть эмулятор: ru.ecomstation.ru/showarticle.php?id=112, на котором можно «поиграться».
    В каких целях использовались эти компьютеры рядовыми компаниями?

    В СССР «компаний» не было, они находились по ту сторону железного занавеса. Как они там использовались – это надо изучать прессу. А вот в Советском Союзе они использовались в «организациях» — в НИИ, на предприятиях, в армии. На них, например, рассчитывались параметры орбиты спутников на околоземной орбите.
    ну, то что приходит в голову из явного:
    — электроэнергия

    Её там очень много съедалось. Вентиляторы охлаждения шумели так, что у некоторых ЭВМ-щиков с большим стажем были проблемы со слухом.
    — ремонт

    Да, это очень важно. Наработка на отказ ЕС-1033 – 100 часов согласно технического паспорта.
    — зарплаты людей, которые будут обслуживать

    Могу помочь будущему директору музея с поиском специалистов, которые имеют опыт ремонта и обслуживания :)
    • 0
      из Wiki:
      The Model 67, announced in August 1965, was the first production IBM system to offer dynamic address translation hardware to support time-sharing. «DAT» is now more commonly referred to as an MMU. An experimental one-off unit was built based on a model 40. Before the 67, IBM had announced models 64 and 66, DAT versions of the 60 and 62, but they were almost immediately replaced by the 67 at the same time that the 60 and 62 were replaced by the 65. DAT hardware would reappear in the S/370 series in 1972, though it was initially absent from the series. Like its close relative, the 65, the 67 also offered dual CPUs.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.