IBM System/390

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 22:25, 30 марта 2017.
IBM System/390 ES/9000
Производитель International Business Machines Corporation (IBM)
Семейство продуктов 18 initial models,
followed by others
Дата выпуска September 5, 1990 (1990-09-05)
Снято с производства May 24, 1998 for the first 18 initial models
Операционная система VSE/ESA, VM/ESA and MVS/ESA
Memory up to 9 Gigabytes
Предшественник IBM 3090
Последователь IBM_System_z
Website Official website IBM Archives
"System/390 Announcement". IBM Archives. IBM. Retrieved 2017-01-29. 


IBM System/390 (S/390) — мейнфреймы компьютерной архитектуры IBM ESA/390, разработанные компанией IBM.

IBM ESA/390 (англ. Enterprise Systems Architecture/390 - Архитектура корпоративных систем/390) является развитием архитектур System/360 и System/370; о её выпуске было объявлено в 1990 году, который кроме того, что поддерживал совместимость прикладных программ «снизу-вверх», явился своего рода реализацией концепции системной интеграции. Система оказалась настолько приближенной к пользователю, стабильной и детально описанной, что считается сегодня открытой (англ. open system — система с открытыми спецификациями, стандартами и протоколами). В результате пересмотра бизнес инфраструктуры в 2000 году, дальнейшее развитие архитектуры линии IBM S/390 получило название z/Architecture, а мэйнфреймы — zSeries и System z9.

Архитектура ESA/390

ESA/390 была представлена в сентябре 1990 и стала последним проектом с использованием мейнфреймов на основе 31-битных адресов/32-битных данных. В последствии ее скопировали Amdahl, Hitachi, Fujitsu другие конкурирующие компании. ESA/390 была преемником Enterprise Systems Architecture/370 (ESA/370) и, в свою очередь, стала основой для появления 64-разрядной z/Architecture в 2000.

Машины, поддерживающие архитектуру, продавались под брендом System/390 (S/390) с начала 1990-х. 9672 реализации System/390 стали одними из первых высокопроизводительных мейнфреймовых архитектур IBM, реализованных с электроникой ЦП КМОП(CMOS), а не с помощью традиционной биполярной логической схемы.

Архитектура и память

Архитектура использует ту же подсистему канала ввода-вывода, как и System/360; эта подсистема перенаправляет почти все операции ввода-вывода к специализированным аппаратным средствам. Она также включает в себя стандартный набор из кодов операций CCW(англ. channel command word,управляющее слово канала), которые должны поддерживать новое оборудование.

Архитектура решает проблему обратной совместимости с System/360 (1964), имеющей 24-битную адресацию и 32-битный формат данных и всеми промежуточными большими системами с похожей архитектурой (System/370, System/370-XA, и ESA/370). Однако подсистема ввода-вывода основана на расширенной архитектуре System/370 (S/370-XA), а не на оригинальной S/370.

Вполне можно утверждать, что ESA/390 является 32-разрядной архитектурой; как и у систем System/360, System/370, 370-XA, и ESA/370, регистры общего назначения имеют длину в 32 бита, a арифметические операции поддерживают 32-разрядную арифметику. Только реальная память с байтовой адресацией (центральное хранилище) и адресация виртуальной памяти ограничена 31 битом (IBM зарезервировала старший значащий бит, чтобы легко поддерживать приложения, использующие 24-разрядную адресацию, а также решить проблему обработки 32-разрядных беззнаковых адресов двумя операциями).

На самом деле общая системная память не ограничена 31 битом (2 Гбайт). В то время как виртуальная память единого адресного пространства не может превысить 2 Гбайт, ESA/390 поддерживает большое количество параллельных 2-Гбайтных адресных пространств. Кроме того, с каждым адресным пространством можно связать отдельное пространство данных, у каждого из которых может быть до 2 Гбайт виртуальной памяти. В то время как центральное хранилище ограничено до 2 ГБайт, дополнительная память может быть настроена под расширенное хранилище. Из расширенного хранилища в центральное (и обратно) можно передавать страницы до 4Кбайт. Расширенное хранение может использоваться для многих вещей, таких как сверхбыстрое разбиение на страницы для кэширования диска и виртуальных дисков в операционной системе VM/CMS. Под управлением Linux/390 эта память не может использоваться для кэширования диска; в подобной системе эта функция поддерживается драйвером блочного устройства, позволяя использовать его в качестве сверхбыстрой области подкачки и для RAM дисков.

Кроме того, машина может быть разделена на логические разделы (LPARs), каждый из которых имеет его собственную системную память, что позволяет нескольким операционным системам работать одновременно на одной машине.

В 1994 была добавлена поддержка технологии Parellel Sysplex.

Некоторые основанные на PC мейнфреймы, совместимые с IBM и работающие на процессорах ESA/390 в машинах меньшего размера, выпускались со временем, но были предназначены только для разработки программного обеспечения.

Эмулятор Hercules - портативный эмулятор машин на ESA/390 и z/Architecture, который поддерживает достаточно устройств, чтобы загрузить большинство операционных систем на базе ESA/390. Так как он написан на чистом C, его переносили на многие платформы, включая и S/390. Также существует коммерческая версия эмулятора для IBM xSeries с более высокой производительностью.

Основные команды ввода-вывода

Команды ввода-вывода ESA/390
Команда Разряд
0 1 2 3 4 5 6 7
Базовое считывание 0 0 0 0 0 1 0 0
Нет операции 0 0 0 0 0 0 1 1
Чтение сведений о конфигурации D D D D D D D 0
Чтение (не в DASD) / Чтение IPL (DASD) 0 0 0 0 0 0 1 0
Считывание идентификатора узла D D D D D D D 0
Считывание ID 1 1 1 0 0 1 0 0
Установить идентификатор интерфейса D D D D D D D 1
Тест ввода-вывода (Могут быть не включены в CCW; могут быть вызваны только соответствующей привилегированной инструкцией) 0 0 0 0 0 0 0 0
Примечание:

D - зависит от устройства. Код команды(если таковой имеется), распознаваемый устройством ввода/вывода, может быть получен с использованием команды считывания ID.

Модели ES/3900

Первые 18 моделей на базе ES/3900, преемника IBM 3090, были представлены 5 сентября 1990г.

Особенности

  • Оптоволоконные каналы ESCON
  • Две модели могли быть сконфигурированы с 9 гигабайтами оперативной памяти.
  • На 14 из 18 моделей было доступно дополнительное аппаратное обеспечение для векторной обработки
  • Число процессоров для векторной обработки могло составлять 1, 2, 3, 4 или 6.
  • 6 моделей обладали воздушным охлаждением (и 8 водяным), 4 монтировались в стойке

Охлаждение

Модели на базе ES/9000 с водяным охлаждением: ES/9021-900, -820, -720, -620, -580, -500, -340 и -330.

Модели на базе ES/9000 с воздушным охлаждением включают автономные ES/9121-480, -440, -320, -260, -210, -190 и монтируемые в стойке ES/9221-421, -211, -170, - 150, -130, -120.

К концу 1970-х и началу 1980-х запатентованная технология позволила мейнфреймам Amdahl этой эпохи иметь полностью воздушное охлаждение, в отличие от систем IBM, которые требовали охлажденной воды и поддерживающей инфраструктуры. 8 самых больших из 18 моделей системы ES /9000 ,выпущенных в 1990 году, были на водяном охлаждении. Другие десять были с воздушным охлаждением.

LPAR

Логические разделы (Logical Partitoins, LPAR) - стандартная функция на процессорах ES/9000 ,которая позволяет одновременно запускать различные операционные системы в отдельных логических разделах (LPAR) с высокой степенью изоляции, используя менеджер ресурсов/систем процессора (IBM Processor Resource/Systems Manager(PR / SM)).

Эта функция была представлена как часть перехода IBM к операции удаленного управления и усилила контроль за множеством конфигураций системы.

Компьютеры на базе S/390

Архитектура ESA/390 была впервые представлена семейством мейнфреймов IBM ES/9000.

Представленные в 1994 году шесть поколений машин IBM 9672 были первыми КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник; англ. CMOS, complementary metal-oxide-semiconductor), высокопроизводительными микропроцессорными системами. Первые поколения были медленнее, чем крупнейшие ES/9000, которые продавались в то же время, но пятое и шестое поколения были самыми большими и мощными машинами ESA/390.

Модель Год выпуска Число процессоров Производительность (MIPS) Память (Гбайт)
G1 – 9672-Rn1, 9672-Enn, 9672-Pnn
G2 – 9672-Rn2, 9672-Rn3 1995 1–10 15–171 0.125–4
G3 – 9672-Rn4 1996 1–10 33–374 0.5–8
G4 – 9672-Rn5 1997 1–10 49–447 0.5–16
G5 – 9672-nn6 1998 1–10 88–1069 1–24
G6 – 9672-nn7 1999 1–12 178–1644 5–32

В течение следующих поколений в процессоры добавляли больше инструкций и повышали их производительность. Все 9672-ые были КМОП, однако они были медленнее, чем биполярные машины 9021,вплоть до до моделей G5. КМОП-конструкции допускали гораздо меньшие мейнфреймы, такие как Multiprise 3000, выпущенный в 1999 году, который фактически был основан на 9672 G5. 9672 G3 и Multiprise 2000 стали последними версиями, поддерживающими режим pre-XA System/370.

История

1990

IBM представила семейство систем S/390, состоящее из 18 корпоративных систем на базе процессоров ESA/9000. В линейке были представлены как компьютеры среднего класса для офисов, так и мощнейшие из машин, когда либо представленных IBM. S/390 позволяла производить вычисления с гораздо большей скоростью,имела улучшенное управление сетями, а также гораздо лучше работала с системами других производителей. Во многих случаях, пользователи IBM ES/3090 могли легко перейти к процессорам S/390.

Кроме того, в 1990 году IBM выпустила несколько сетевых продуктов, облегчающих работу компьютеров IBM с машинами других производителей.

1991

IBM представила 7 новых процессоров на базе ESA/9000, а также новую операционную систему - AIX/ESA (Advanced Interactive eXecutive/Enterprise System Architecture) для семейства S/390. AIX/ESA - UNIX-подобная система, использующая стандарты OSF/1(Open Software Foundation).

Компания Mitsubishi Electric Corp. договорилась с IBM о поддержке линейки процессоров ES/9000 в Японии. Это был первый случай, когда IBM поставляла большие процессоры на перепродажу.

1992

Были представлены 2 младших процессора семейства ES/9000, а также запущено производство новых пяти процессоров на водяном охлаждении - ESA/9000 -520, -640, -660, -740, -860.

1993

IBM продемонстрировала 18 новых процессоров на базе ES/9000, включая процессор 982 модели - самый мощный коммерческий процессор общего назначения.982-й имел на 60-70% больше вычислительной мощности, чем самые крупные из произведенных IBM процессоров.

1994

В Апреле IBM представила технологию IBM Parallel Sysplex. Эта технология позволяет увеличить производительность группы мейнфреймов на базе S/390, объединенных в единую систему, с помощью обмена данными и параллельных вычислений. Впоследствии, был представлен сервер параллельных вычислений S/390 PQS (Parallel Query Server), а также специализированная база данных для существующих комплексов на основе ES/9000, ES/9000 Model 9X2. Кроме того, на базе ES/9000 были выпущены 5 новых процессоров с воздушным охлаждением.

В том же году отделение IBM в Люксембурге, Бельгия продемонстрировала реализацию технологии 16-Мбитного чипа DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом) на процессоре IBM ES/9000. Это был первый случай установки 16-Мбитной памяти на высокопроизводительный процессор в мире.

1995

В июне IBM продемонстрировала 12 новых моделей S/390 Parallel Enterprise Server на базе КМОП(СMOS) - процессоров. Самый крупный из выпущенных серверов был в 2.7 раза мощнее любого из ранее доступных серверов IBM на рынке.

1996

IBM выпустила третье поколение микропроцессорных мейнфреймов - S/390 Parallel Enterprise Server. Их можно связать с другими S/390-системами для получения более чем 10000 MIPS (англ. Million Instruction Per Second, число миллионов инструкций в секунду, выполняемых процессором). В то же время, IBM выпускает линейку System/390 Multiprise 2000.

Была представлена OS/390 - открытая, интегрированная операционная система, способная запускать как UNIX-, так и MVS- приложения.

1997

IBM выпустила четвёртое поколение S/390 Parallel Enterprise Server, а также OS/390 Version 2 Release 4. Кроме того были продемонстрированы 15 новых моделей из семейства S/390 Multiprise 2000.

1998

Появилось пятое поколение серверов на базе S/390. IBM S/390 G5 Parallel Enterprise Server смог преодолеть порог в 1000 MIPS и стал самым мощным мейнфреймом в мире. Мощности мейнфреймов по сравнению с 1997г. выросли на 60%.

1999

Компания выпустила шестое поколение S/390 Server. В этом поколении впервые применили технологию медного чипа. Самая мощная система линейки могла осуществлять 1600 MIPS.

См. Также

Ссылки