Найти в Дзене
IT. Как это работает?

Компьютеры серии 360 или начало стандартизации

Байты и числа с плавающей точкой, подкачка страниц и виртуальные машины.
Оглавление

Всем привет! Вновь поднимаем историческую тематику и сегодня у нас на обзоре легендарная архитектура семейства компьютеров от корпорации IBM, называемая System/360.

IBM System / 360
IBM System / 360

IBM System / 360 - это своего рода воплощение самых первых идей стандартизации в компьютерном мире, и это вовсе не микропроцессор, а архитектура соединения большого числа транзисторов между собой. Безусловно, она оказала большое влияние на все дальнейшее развитие информационных технологий и сейчас мы поймем почему так случилось.

Почему мир компьютеров был разделен?

Между самой первой серией ЭВМ, поступившей в свободную продажу и рассматриваемой сейчас системой прошло без малого 10 лет. За это время практика построения компьютеров выделила два их основных направления деятельности. Это научные вычисления и компьютеры для управленческих задач.

В первом случае ученым был необходим весьма универсальный формат представления чисел для охвата широкого диапазона значений от микроскопических до астрономических. Формат числа с плавающей точкой позволяет решать любую научную задачу, а это, как правило, расчеты, где необходима большая точность.

-2
Форматы чисел с плавающей точкой одинарной и двойной точности
Форматы чисел с плавающей точкой одинарной и двойной точности

Для задач управления компьютерам вполне хватает формата чисел с фиксированной точкой, она же запятая. Главное это выбрать расположение этой самой запятой и разрядность числа, чтобы охватить весь диапазон допустимых чисел в конкретной задаче. Более подробно об устройстве чисел с фиксированной точкой можно узнать из ранней статьи.

Из за того, что формат числа в отдельно взятой ЭВМ может быть один исходит некоторая ее простота, позволяющая снизить ее стоимость. Однако, как мы все понимаем, решать конкретные задачи на непредназначенном для этого компьютере весьма неудобно.

Зачем было нужно объединять?

Так называемая, система 360 была спроектирована как универсальная, пригодная для любых вычислительных задач. Число 360 в названии серии говорит о возможности охватить полный круг задач, буквально на все 360 градусов.

В этой серии ЭВМ впервые был стандартизирован такой размер данных как байт. Именно в этот момент он стал равен восьми битам. Формат числа с плавающей запятой также был стандартизирован. Благодаря большому объему памяти можно было размещать в ней большое количество одновременно работающих задач, а кроме того для их взаимной безопасности каждая из них работала в своем адресном пространстве. За формирование реального физического адреса отвечало аппаратное обеспечение компьютера.

Было введено в обиход такое понятие как виртуальная память, разбиение ее на страницы и откачка ненужных пока страниц на дисковые накопители информации. Даже с малым объемом реальной оперативной памяти объем виртуальной памяти мог быть гораздо более большим.

В полный рост вошло в обиход понятие виртуальной машины. Очень часто какого-либо из пользователей компьютера мог смущать факт того, что с переходом на новую архитектуру ЭВМ прийдется заботиться о смене программного обеспечения. В то время кто покупал компьютер, то фактически и писал все программы.

Единая архитектура с универсальным набором инструкций, линейка компьютеров от самых дешевых до самых дорогих и наличие виртуальных машин спровоцировали высокий спрос на универсальную ЭВМ.
Внешний вид бюджетной модели архитектуры System/360
Внешний вид бюджетной модели архитектуры System/360

Виртуальная машина это программа, имитирующая все элементарные машинные операции ранних компьютеров. Если подать на вход таких программ исполняемый машинный код от старых программ, то как будто-бы начинает работать компьютер совсем другой архитектуры, но не реальный, а в виде программной модели, хотя результаты вычислений вполне реальны и корректны.

Внешний вид флагманской модели архитектуры System/360
Внешний вид флагманской модели архитектуры System/360

Такие языки, как Java, Python, JavaScript и еще множество других предусматривают компиляцию в машинный код именно для некоторой абстрактной виртуальной машины. Кто бы мог подумать, что этой идее уже скоро 60 лет.

Внутреннее устройство этой серии ЭВМ по объему уж никак не смогут войти в этот выпуск, а потому ждите продолжения)

Поддержите статью лайком если понравилось и подпишитесь чтобы ничего не пропускать.

Также не обойдите вниманием канал на YouTube . Подписки и лайки будут приятным ответом от аудитории.