Джин Амдал, IBM-360, 1964р

Рис. 114 Структура IBM- 360

АЛП – алфавітно-логічний пристрій

УП – управляючий пристрій

СК – селекторний канал

МК – мультіплексний канал

ЗЗП – зовнішні запам’ятовуючі пристрої

ПВВ – пристрої вводу-виводу

В архітектуру ЕОМ було введено два допоміжних процесора для керування периферійними пристроями – СК і МК. Ці процесори незалежно від центрального процесора могли з’єднуватися з периферійними пристроями і вводити або виводити з них інформацію в оперативну пам'ять. Центральний процесор використовував цю інформацію, отримуючи її вже з оперативної памьяти, не втрачаючи час на керування відносно низькошвидкісними периферійними пристроями. СК використовувався для зв’язку з більш-менш швидкими пристроями (магнітними дискетами і лентами) і водночас працював лише з одним з них (селекторний режим). МК обслуговував повільні пристрої (принтери, дисплеї, перфокарточні пристрої та інш.). Ці пристрої побайтно обмінювались з ОЗП інформацією, тобто працювали квазіпаралельно (мультиплексний режим). Введення периферійних процесорів (СК, МК) дозволило звільнити центральний процесор від рутиної роботи по обслуговуванню операцій вводу-виводу і дало йому змогу використовувати водночас декілька програм.

Цей новий режим роботи ЕОМ отримав назву мультипрограмної роботи. Суть його в наступному. Пам'ять машини (ОЗП) розбивається на декілька розділів, кожен з яких зберігає інформацію для певної задачі. Ця інформація там накопичується (вводиться чи виводиться через СК і МК) в залежності від просування задачі. Процесор по черзі звертається до розділів ОЗП і розв’язує поточну задачу поки йому вистачає інформації, накопиченої в ОЗП. Потім він перериває виконання задачі, запам’ятовує проміжні дані, на яких зупинилось виконання програми, і переходить до наступної задачі. Таким чином, процесор весь час працює на електронних швидкостях, максимально використовуючи свою потужність.

Багатозадачний режим між іншим передбачає одночасне обслуговування великої кількості користувачів. Так наприклад, машина IBM-360 була спроможна обслуговувати 256 терміналів (дисплеїв), які були підключені до мультиплексного каналу. За кожним терміналом сидів користувач зі своєю задачою. Потік звертань користувачів до машини був випадковий і треба було забезпечити таку швидкість реакції машини на звертання (реактивність системи), щоб користувач не відчував чергу на обслуговування. Для цього реакція на звертання повинна бути 0,3 – 0,5 сек.

В мультипрограмному режимі роботи виникло таке поняття, як „переривання програм” іншими програмами більш приоритетними. Особливе значення цей режим має в управляючих системах в тому числі системах, працюючих в реальному часі. В таких системах завжди є задачі, наприклад аварійні, які мають вищий пріоритет порівняно з рутинними задачами.

Одночасна обробка великої кількості задач потребувала дуже складної системи диспетчирування: розподілу пам'яті, організації паралельної роботи периферійних пристроїв, обробки сигналів переривання та ін. Ці функції невзмозі було передбачити окремому програмісту-користувачу, вона була покладена на вперше створену операційну систему – OS IBM. Це був грандіозній проект вартістю понад 5 млрд. доларів.

Фірма IBM поступово почала випускати декілька моделей машин під загальною назвою IBM-360. Ці моделі були архітектурно споріднені знину вверх. Тобто програмне забезпечення, розроблене для молодих моделей ішло на старших моделях, а навпаки – не завжди. Характеристики перших моделей IBM-360 наведено в таблиці.

Перші моделі серії IBM-360

Машини типу IBM-360 (та її продовження - IBM-370) належать до класу „великих машин”, або mainframe. Вони були сконструйовані в великих шафах (в людський зріст) і займали площу в декілька сот квадратних метрів.

В свій час архітектура цих машин де-факто стала світовим стандартом. Багато фірм різних країн розробляли технічні засоби та програмне забезпечення в стандартах IBM, в тому числі і організації Радянського Союзу. В СРСР в співпраці з країнами соцспівдружності була створена IBM-подібна система машин ЕС ЭВМ (единая система электронных машин).

Ще однією архітектурною лінією машин третього покоління можна вважати так звані „міні-ЕОМ”. Характерним представником таких машин була знана машини PDP-6,8,11 фірми DEC (Digital Equipment Corporation), які створив видатний винахідник і вчений К.Белл. Поява ціих машин поклала нову еру в електронному машинобудуванні- еру мікрокомп’ютерів.

Комп’ютери PDP-11 мали нову архітектуру, що базувалася на використані двунаправленої загальної шини (UNIBUS) (Рис.11.5). Ця архітектура в подальшому стала основою для персональних комп’ютерів.