バローズミディアムシステムズ

Burroughs B2500からBurroughs B4900は、1966 年から 1991 年にかけて、米国カリフォルニア州パサデナのBurroughs Corporationによって開発および製造されたメインフレーム コンピュータのシリーズです。これらのコンピュータは、 COBOLプログラミング言語に最適化された命令セットを備え、ビジネスの世界を対象としていました。Burroughs Large SystemsやBurroughs Small Systemsと対比して、Burroughs Medium Systemsとも呼ばれていました。

B2500 および B3500 コンピュータは 1966 年に発表されました。 ^[1] これらのコンピュータは、COBOL-68 の主要な 10 進データ型 (1 バイトあたり 1 つのEBCDICまたはASCII数字文字、または 2 つの 4 ビット 2 進化 10 進BCD 数字を含む最大 100 桁の文字列) を直接操作しました。ポータブル COBOL プログラムでは2 進整数がまったく使用されなかったため、B2500 でもメモリ アドレスにさえ使用されませんでした。メモリは、5 桁の 10 進アドレスを使用して、 ビッグ エンディアンスタイルで 4 ビットの数字までアドレス指定されました。浮動小数点数も、2 進数ではなく 10 進数を使用し、最大 100 桁の仮数部を持ちました。一般的な COBOL ステートメント ' ADD A, B GIVING C' では、異なる長さ、異なる数字表現、および異なる符号表現のオペランドを使用できます。このステートメントは、3 つのメモリ オペランドを含む単一の 12 バイト命令にコンパイルされました。 ^[2] 印刷用の複雑なフォーマットは、詳細なフォーマット記述子を持つ単一のEDIT命令を実行することで実現されました。他の高レベル命令は、「このバッファをこの（EBCDIC から ASCII への）変換テーブルを介してそのバッファに変換する」および「このテーブルをこれらのソート要件を使用してそのテーブルにソートする」ことを実装しました。極端な場合、単一の命令が数百分の 1 秒実行されることもありました。MCP は長すぎる命令を終了できましたが、部分的に完了した命令を中断して再開することはできませんでした。（再開は、オペランドがページ境界を越えるときにページ スタイルの仮想メモリを実行するための前提条件です。）

このマシンは COBOL に非常によく適合していたため、COBOL コンパイラはシンプルで高速であり、COBOL プログラマーはアセンブリ プログラミングも簡単に実行できました。

元の命令セットでは、すべての操作はメモリ対メモリのみで、目に見えるデータ レジスタはありませんでした。演算は、最上位桁から始めて右に最下位桁まで進み、一度に 1 桁ずつシリアルに実行されました。これは、手動の右から左への方法とは逆で、より複雑ですが、オーバーフローの場合にすべての結果の書き込みを抑制することができました。シリアル演算は COBOL では非常にうまく機能しました。しかし、FORTRAN や BPL などの言語では、標準的なワード指向のコンピューターよりも効率がはるかに悪かったです。

3 つの予約済みメモリ位置は、アドレス インデックスの「レジスタ」として使用されました。3 番目のインデックス レジスタは、呼び出し/戻りスタック上の現在のプロシージャのスタック フレームを指すために使用されました。その他の予約済みメモリ位置は、オペランドのサイズが一定でない場合に、そのオペランド サイズを制御しました。

B3500 は B2500 に似ていますが、サイクル タイムが速く、拡張オプションが豊富です。B2500 のコア メモリは最大 60 K バイトで、サイクル タイムは 2 マイクロ秒です。B3500 は最大 500 K バイトで、サイクル タイムは 1 マイクロ秒です。

B2500/3500の重量は約600～700ポンド（270～320kg）でした。^[3]

B2500/B3500 マシンに続いて、1972 年に B2700/B3700/B4700、1976 年に B2800/B3800/B4800、1980 年に B2900/B3900/B4900 (ハードウェア読み取り専用メモリとして実装するのではなく、フロッピー ディスクからマイクロコードをロードした最初のマシン)、そして最後に1985 ～ 1990 年にUnisys V シリーズ マシン V340 ～ V560 が登場しました。B4800 より前のマシンにはキャッシュ メモリがありませんでした。オペランド バイトまたは結果バイトごとに独立したメイン メモリ サイクルが必要だったため、プログラムのパフォーマンスが制限されていました。これを補うために、B3700/B4700 世代では、競合マシンで使用されているDRAMよりも高速でしたが、より高価で電力を消費する半導体メイン メモリを使用しました。メモリ アドレスとして 10 進数を使用するという珍しい方法は、当初は問題ありませんでした。コアメモリの行選択とバンク選択で、1-in-8 デコーダロジックではなく 1-in-5 を使用するというだけのことでした。しかし、その後のマシンでは、バイナリアドレスを期待する標準メモリチップが使用されました。論理メモリの 1000 バイトブロックは、チップ内の 1024 バイトのサブセットに簡単にマッピングでき、無駄はわずか 2.3% でした。しかし、より高密度のチップとより大きなメモリの場合、10 進アドレス全体を、アドレスをチップに送信する前に、より短い準バイナリ形式に圧縮する必要があり、キャッシュまたはメモリサイクルごとに再度実行されました。この変換ロジックにより、マシンサイクルがいくらか遅くなりました。1975 年にアドレス空間の再設計が試みられ、「Medium Systems 3rd Generation」の略称である MS-3 と呼ばれましたが、このプロジェクトはキャンセルされました。^{[4] [5]}

B2900 より前のマシンでは、9 を超える「非数値」値の入力が許可されていましたが、これに対する演算では不特定の結果が返されました。これは、 MCP 内で16 進演算の形式として使用され、一部のアプリケーション プログラマーによっても使用されていました。後のバージョンではこれが廃止され、代わりに Burroughs によるMemorexの買収後に利用可能になったハード ドライブのアドレス指定をサポートするために、2 つの新しいオペコード (2 進数から 10 進数、10 進数から 2 進数) がサポートされました。

ユニシスは1991年にVシリーズのハードウェア開発を中止し、サポートは2004年に終了した 。 ^[6] B4900以降のマシンでは、10桁以下の整数演算は並列で処理されるようになり、より長いオペランドのみシリアル方式が使用され続けた。また、すべての浮動小数点演算は17桁の精度に制限された。後のミディアムシステムマシンでは、アキュムレータレジスタと、32ビット、7桁の整数と48ビットまたは80ビットの浮動小数点値を使用するアキュムレータ/メモリ命令が追加され、すべて16ビットワード境界に揃えられた。

このオペレーティングシステムは、マスターコントロールプログラム（Master Control Program）の頭文字をとってMCPと呼ばれた。これは、バローズのラージシステムスタックマシンのMCPと多くのアーキテクチャ上の特徴を共有していたが、内部的には全く異なっており、ALGOL派生語ではなくアセンブリ言語でコード化されていた。プログラムは、ベースレジスタによって動的に再配置される個別のアドレス空間を持っていたが、それ以外には仮想メモリはなく、ページングもセグメンテーションもなかった。より大きなプログラムは、明示的なオーバーレイによって、限られたコードアドレス空間に押し込まれた。MCPの非常駐部分もまた、大幅にオーバーレイされていた。当初、コードとデータは、単一の30万桁のアドレス空間を共有していた。後のマシンでは、プログラムコードとプロセスデータ用に、別々の100万桁の空間が設けられた。命令のアドレスフィールドは5桁から6桁に拡張され、さらに4つの実インデックスレジスタが追加された。^[7]

初期のマシンでは、現在標準となっている可動ヘッド プラッター ディスクではなく、バローズのトラックごとのヘッド ディスクシステムを使用していました。MCP を高速化する試みの 1 つとして、現在のオーバーレイが完了した直後に次のオーバーレイが読み取りヘッドに到着するように、オーバーレイが注意深くレイアウトされました。これは、初期の遅延線およびドラム コンピューターにおける時間依存のレイアウト最適化に似ています。しかし、ソフトウェアの変更後にこれを維持するのは非現実的であることが判明し、すべての MCP オーバーレイを完全にランダムにレイアウトすることで、一貫してより良い結果が得られました。

オペレーティング システム自体を除くすべてのシステム ソフトウェアは、ALGOL および Large System のESPOLシステム言語から派生したシステム プログラミング言語である BPL (Burroughs Programming Language) でコーディングされていました。初期のCOBOLコンパイラは ANSI 68 仕様をサポートし、ENTER SYMBOLICインライン アセンブリ言語コーディングを可能にする構文をサポートしていましたが、RELATIVE および INDEXED ファイルのサポートはありませんでした。これらは、後に 1982 年にリリースされたコンパイラの ANSI 74 バージョンに追加されました。MCP により、プログラムは、コア間転送 ( CRCR) またはストレージ キュー ( ) を使用して相互に通信できるようになりました。これは、命令を使用してシステム コールSTOQとして実装され、言語 (COBOL ) に公開されます。これは、当時の最大規模の IBM System/360システム以外では聞いたことのないことで、その場合でも、複数のプログラム ストリームの相互作用を管理することは運用上の大きな悩みの種でした。 BCTFILL FROM/INTO

Medium Systems シリーズは、非常に効果的なマルチプログラミング マシンでした。B2500 の非常に基本的なバージョンでも、実用的な規模でマルチプログラミングをサポートできました。より大規模な Medium Systems プロセッサは、銀行やその他の金融機関、および多くの企業や政府機関の顧客の主要なデータ センター活動をサポートしました。Medium System は、多くのデータ処理専門家が好んで使用するプラットフォームでした。

中規模システムでは、コンピュータは、バッチ給与システム、MICRリーダー ソーターでの銀行小切手の入力、COBOL アプリケーションのコンパイル、オンライン トランザクションのサポート、および新しいアプリケーションのテスト実行 (コンソール コマンド ' ' でMXジョブが実行中であることがわかるため、俗に「ミックス」と呼ばれます) を同時に実行できました。中規模の B2500 で 8 個または 10 個のプログラムを実行することは珍しいことではありませんでした。中規模システムのインストールでは、磁気テープ入出力用にテープクラスター (中程度の高さのキャビネットに統合された 4 つのドライブ) が使用されることが多かったです。独立型のテープ ドライブも使用可能でしたが、はるかに高価でした。テープはこれらのコンピュータの主要なストレージ メディアであり、初期の頃は親子によるバッチ更新によく使用されていましたが、時間が経つにつれて追加のディスクが安価になり、特定のアプリケーションまたは顧客/クライアントのすべてのデータ ファイルと、場合によってはプログラム ファイル (MFSOLTユーティリティを使用) を格納するライブラリ/バックアップ デバイスとして使われるようになりました。

COBOL からマシンコードへ

テープ常駐ディスクファイル
カード入力用のジョブヘッダー
カードと印刷のスプール
会計システム（パラメータ駆動）を実行しました

—未知の B2500 ユーザーによる 空白の詩