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La série IBM 700/7000 était une série d'ordinateurs centraux (mainframes) fabriqués par IBM au cours des années 1950 et 1960.
La série incluait des architectures de processeurs différentes et incompatibles. Les 700s qui utilisaient des composantes électroniques basées sur des tubes électroniques ont été remplacés par les 7000s qui utilisaient des transistors.
Les 7000s, à leur tour, ont été remplacés par les IBM System/360 qui furent annoncés en 1964. Le 360/65, le premier System 360 assez puissant pour remplacer les IBM 7000, est devenu disponible en . Des difficultés rencontrées avec le système d’exploitation OS/360 et les coûts élevés de conversion des programmes ont amené les IBM 7000 à rester en service plusieurs années après l’introduction de la série 360.
Les ordinateurs de la série 700/7000 utilisaient six façons différentes de coder les instructions et les données :
La série 700 utilisait des tubes électroniques alors que la série 7000 utilisait des transistors. Toutes les machines (comme les autres ordinateurs du temps) utilisaient des mémoires à tores magnétiques sauf les 701 et 702 qui utilisaient des tubes de Williams. Bien que les architectures diffèrent, les différents modèles partageaient certaines composantes électroniques et partageaient les mêmes périphériques. Les premiers périphériques étaient basés sur les appareils de mécanographie d’IBM. Les périphériques des derniers modèles provenaient de la série IBM 1400.
Les premiers ordinateurs étaient vendus sans logiciels. Lorsque les systèmes d’exploitation sont apparus, le maintien de quatre architectures différentes pour les ordinateurs centraux en plus de la série 1400 d’ordinateurs moyens est devenu un réel casse-tête pour IBM qui devait maintenir cinq ensembles de logiciels différents.
Les IBM System/360 ont combiné les meilleurs éléments des architectures des 7000s et des 1400s. Certains des modèles 360 offraient en option l’émulation en microcode des instructions des 7000s et des 1400 (qui fut d'ailleurs reconduite sur les 370!). Les IBM System/370 ont amélioré le processus d’émulation en le plaçant sous le contrôle du système d’exploitation, ce qui permettait d’utiliser l’émulation sans avoir à arrêter puis redémarrer l’ordinateur comme c’était le cas avec les 360.
Connue sous le nom de Defense Calculator (‘’calculateur de la Défense’’) alors qu’elle était en développement au laboratoire d’IBM à Poughkeepsie, cette machine a été dévoilée le sous le nom de IBM 701 Electronic Data Processing Machine, nom qui sera par la suite abrégé à IBM 701.
Seuls les nombres entiers étaient traités dans cette architecture. Les nombres étaient enregistrés sur 36 ou 18 bits :
Cette représentation possédait l'inconvénient d'une double représentation possible d'un même nombre : le zéro qui pouvait être codé +0 ou -0. Le comparateur de valeurs devait donc tenir compte de ce cas particulier, et reconnaître leur égalité.
Les instructions étaient enregistrées sur 18 bits et ne contenaient qu'une adresse d'opérande :
L'IBM 701 ne possédait que 2 registres accessibles au programmeur :
Cette machine disposait d'une mémoire électrostatique de 72 tubes de Williams. Chaque tube avait une capacité de 1024 bits, ce qui donnait une capacité totale de 2048 mots de 36 bits chacun. Chaque tube avait un diamètre de 8 cm. La mémoire pouvait être augmentée à un maximum de 4096 mots de 36 bits par l'addition d'un autre groupe de 72 tubes de Williams ou en remplaçant les tubes de Williams par une mémoire à tores magnétiques.
Les mots de 36 bits pouvaient contenir 6 caractères de 6 bits chacun.
Les tubes de Williams ainsi que les tores magnétiques avaient un cycle de mémoire de 12 millisecondes. Les tubes de Williams devaient être refroidis, ce qui nécessitait l'introduction de cycle de refroidissement dans le fonctionnement de l'IBM 701. Une addition nécessitait 5 cycles de 12 millisecondes, incluant deux cycles de refroidissement. Une multiplication ou une division nécessitait 38 cycles (456 millisecondes).
Les nombres entiers étaient représentés par un bit de signe suivi de la valeur absolue de l'entier en format binaire.
Les nombres en virgule flottante en simple précision étaient représentés par un bit de signe, un exposant de 8 bits et une valeur de 27 bits.
Les nombres en virgule flottante en double précision étaient représentés par un bit de signe, un exposant de 17 bits et une valeur de 54 bits. Ces nombres ont été introduits avec l’IBM 7094.
Les caractères alphanumériques étaient représentés par un code de 6 bits (le code BCD). On pouvait donc placer 6 caractères dans un mot de 36 bits.
Il existait deux formats d'instruction appelés type A et type B[1]. La plupart des instructions étaient de type B.
Les instructions de type A possédaient, en séquence :
L'implémentation des instructions nécessitait que l'un des bits 2 ou 3 du code d'opération soit 1 pour distinguer les instructions de type A et B. Cette contrainte réduisait à 6 le nombre possible d'instructions de type A. L'une des instructions (l'instruction STR, code d'opération 101) n'a pas été implantée avant l'IBM 709.
Les instructions de type B possédaient, en séquence ;
Cette architecture avait :
704
709, 7090, 7094, 7094 II
L’IBM 702 et l’ IBM 705 étaient semblables et le 705 pouvait exécuter plusieurs programmes du 702 sans modifications, mais les deux ordinateurs n’étaient pas complètement compatibles.
L’IBM 7080 était une version transistorisée du 705, avec diverses améliorations. Pour assurer la compatibilité avec le 705, il pouvait fonctionner en mode de compatibilité 705 I, 705 II, 705 III ou en mode de complète compatibilité.
Les données étaient représentées par des chaînes de caractères de longueur variable terminées par des marques d’enregistrement.
Une instruction occupait 5 caractères :
702
705
7080
702
705 (modèles I, II, or III)
7080
L’architecture commerciale de la série IBM 700/7000 a inspiré la série d’ordinateurs de taille moyenne IBM 1400. Cette série d’ordinateurs a connu beaucoup de succès et a, à son tour, inspiré le développement de l’ordinateur central IBM 7010 qui est une version agrandie de l’IBM 1410.
Le lancement comporta de nouveaux périphériques rapides comme l'imprimante 1403 (1959 - 600 lignes par minute pour son modèle 2, puis plus tard 1 100 lignes par minute pour son modèle 3) ou le lecteur-perforateur de cartes 1442 (400 cartes par minute).
Les données étaient représentées par des chaînes de caractères de longueur variable terminées par un wordmark (une marque de mot).
Les instructions étaient de longueur variable : 1, 2, 6, 7, 11, ou 12 caractères.
Aucun registre pour les calculs, toutes les instructions opéraient directement sur la mémoire.
100 000 caractères[2].
Les IBM 7070, IBM 7072 et IBM 7074 étaient des ordinateurs décimaux avec des mots de longueur fixe. Ils utilisaient des mots de dix chiffres comme l’ancien et plus petit IBM 650. Cependant, leur jeu d’instructions était différent de celui du 650.
Toutes les instructions occupaient un mot de 10 caractères :
Tous les registres avaient une longueur d’un mot et étaient adressables comme des mots de mémoire :
C’est à l’aide d'un IBM 7090 qu’en 1962, Dan Shanks et John Wrench[4] calculèrent (en l’espace de 8 h 43 min) les 100 000 premières décimales du nombre pi, avec un algorithme exploitant l’identité :
.
L’IBM 7700 Data Acquisition System n’était pas membre de la série IBM 7000, malgré son nom et son annonce le .
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