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IBM エンタープライズ システム アーキテクチャは、1988 年に IBM が ESA/370 として導入した命令セット アーキテクチャです。IBM System/370-XAアーキテクチャに基づいています。
これは、汎用レジスタ 1 ～ 15がそれぞれアドレス空間を参照するアクセス レジスタに関連付けられ、特定の汎用レジスタをベース レジスタとしてアドレスが計算される命令オペランドが、対応するアドレス レジスタによって参照されるアドレス空間内に存在するという新しいモードを追加することにより、後の IBM System/370 モデルで導入されたデュアル アドレス空間メカニズムを拡張しました。
1990 年に導入された後期の ESA/390 では、チャネル コマンドを使用してデバイス記述を読み取ることができる機能が追加され、その後のモデルではIEEE 754 浮動小数点演算を実行する命令が追加され、浮動小数点レジスタの数が 4 から 16 に増加しました。
エンタープライズ システム アーキテクチャは、基本的に32 ビットアーキテクチャです。System/360、System/370、および 370-XA と同様に、汎用レジスタは 32 ビット長で、算術命令は 32 ビット算術をサポートします。バイト アドレス指定可能な実メモリ (中央ストレージ) と仮想ストレージのアドレス指定のみが、370-XA の場合と同様に 31 ビットに制限されています (IBM は、24ビット アドレス指定を期待するアプリケーションを簡単にサポートし、32 ビットの符号なしアドレスを処理するために 2 つの命令を拡張する際の問題を回避するために、最上位ビットを予約しました)。24 ビット アドレス/ 32 ビット データ ( System/360およびSystem/370 ) および後続の 24/31 ビット アドレス/32 ビット データ アーキテクチャ ( System /370-XA )で 1964 年にまで遡る問題状態の下位互換性を維持しています。ただし、I/O サブシステムは、オリジナルの S/370 I/O 命令ではなく、System/370 拡張アーキテクチャ (S/370-XA) に基づいています。
ESA/370 アーキテクチャ
| デザイナー | IBM |
|---|---|
| ビット | 32ビット |
| 紹介された | 1988年 |
| デザイン | CISC |
| タイプ | レジスター-レジスター レジスター-メモリ メモリ-メモリ |
| エンコーディング | 変数（2、4、または6バイト長） |
| 分岐 | 条件コード、インデックス、カウント |
| エンディアン | 大きい |
| 前任者 | システム/370-XA |
| 後継 | ESA/390 |
| レジスター | |
| 汎用 | 16 |
| 浮動小数点 | 4 64ビット |
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1988年2月15日、IBMは 3090拡張（「E」）モデルおよび4381モデルグループ91Eおよび92E向けのエンタープライズシステムアーキテクチャ/370（ESA/370） [6] [7]を発表しました。
後の System/370 モデルおよび System/370 拡張アーキテクチャ (S/370-XA) モデルがサポートするプライマリ スペースおよびセカンダリ スペース アドレッシング モードに加えて、ESA にはアクセス レジスタモードがあり、汎用レジスタ 1 ～ 15 をベース レジスタとして使用するたびに、関連付けられたアクセス レジスタを使用してアドレス空間を選択します。[8]デュアル アドレス空間機能を備えたマシンがサポートする通常のアドレス空間に加えて、ESA では実行可能コードを含まないデータ空間も使用できます。
マシンは論理パーティション ( LPAR )に分割され、それぞれに独自の仮想システム メモリが備わっているため、1 台のマシン上で複数のオペレーティング システムを同時に実行できます。
ESA/390 アーキテクチャ
| デザイナー | IBM |
|---|---|
| ビット | 32ビット |
| 紹介された | 1990年 |
| デザイン | CISC |
| タイプ | レジスター-レジスター レジスター-メモリ メモリ-メモリ |
| エンコーディング | 変数（2、4、または6バイト長） |
| 分岐 | 条件コード、インデックス、カウント |
| エンディアン | 大きい |
| 前任者 | ESA/370 |
| 後継 | z/アーキテクチャ |
| レジスター | |
| アクセス 16× 32、制御 16×32、浮動小数点制御 (FPC) 32 ビット、プレフィックス 32 ビット、PSW 64 ビット | |
| 汎用 | 16 |
| 浮動小数点 | G4までは4 64ビット、G5以降は16 64ビット[9] [10] |
1994 年に、 Parallel Sysplex を形成する重要な機能がアーキテクチャに追加されました。
ESA/390はセンスIDコマンドを拡張してデバイスに関する追加情報を提供し、また、センスID情報にコマンドコードが提供される追加のデバイス依存チャネルコマンドにより、デバイスからデバイス記述情報を取得できるようにしています。[11] [12]
System/390 G5から[ 9 ] [10] IBMは以下を導入した: [13]
- 浮動小数点レジスタの数を 4 (0、2、4、6) から 16 (0-15) に増やす基本的な浮動小数点拡張機能。
- IEEE 754バイナリ浮動小数点数をサポートするバイナリ浮動小数点 (BFP) 拡張機能。IEEE 754 モードとエラーをサポートするための追加の浮動小数点制御 (FPC) レジスタを備えています。
- 浮動小数点サポート (FPS) 拡張機能。これは、 16 進数または IEEE 754 形式のいずれであっても浮動小数点数をロードおよび保存し、それらの形式間で変換するための命令を追加します。
- 16 進浮動小数点 (HFP) 拡張機能。一部の 2 進浮動小数点命令に対応する新しい 16 進浮動小数点命令を追加します。
小型マシンで ESA/390 プロセッサを搭載したPC ベースの IBM 互換メインフレームがいくつかリリースされてきましたが、これらはソフトウェア開発のみを目的としています。
新しい施設
ESA/390は以下の[14]機能 を追加する。
- 全モデル
-
- アクセスリスト制御による保護
- いくつかのモデル
新しいチャンネルコマンド
以下のチャネルコマンド[f]はESA/390で新しく追加されたか、機能が変更されました: [12]
注記
- ^ 浮動小数点レジスタの数と形式は、インストールされている機能によって異なります。
- ^ 新しい浮動小数点機能を備えた ESA/390
- ^ 新しい浮動小数点機能を備えた ESA/390
- ^ ビット22はESA/390ではHFP指数アンダーフローとして名前が変更されました。
- ^ ビット23はESA/390ではHFP重要度として名前が変更されました
- ^ Sense ID によって返されるデータには、構成データの読み取り、ノード識別子の読み取り、およびインターフェイス識別子の設定のコマンド コードが含まれます。
参考文献
- S370-ESA
- IBM Enterprise Systems Architecture/370 Principles of Operation (PDF) (初版)。IBM。1988 年 8 月。SA22-7200-0。
- S/390-ESA
- IBM エンタープライズ システム アーキテクチャ/390 動作原理(PDF) (第 9 版)。IBM。2003 年 6 月。SA22-7201-08。
- ^ S370-ESA、p. 5-30、アクセスリストエントリトークン。
- ^ S370-ESA、pp. 4-7～4-9、図4-3 制御レジスタフィールドの割り当て。
- ^ S390-ESA、pp. 4-8～4-10、図4-3 制御レジスタフィールドの割り当て。
- ^ S370-ESA、p. 4-5、プログラムステータスワード形式。
- ^ S390-ESA、p. 4-5、プログラムステータスワード形式。
- ^ 「IBM 3090 プロセッサー ユニット モデル 280E および 500E、および IBM 3090 プロセッサー ユニット モデル 300E から 400E へのアップグレード」。発表レター。IBM。1988 年 2 月 15 日。188-038。
- ^ 「ENTERPRISE SYSTEMS ARCHITECTURE/370 (TM) および MVS/SYSTEM 製品バージョン 3」。発表レター。IBM。1988 年 2 月 15 日。288-059。
- ^ S370-ESA。
- ^ ab Slegel, Timothy J. (1998 年 8 月 17 日)。「IBM S/390 G5 マイクロプロセッサ」(PDF)。Hot Chips。
- ^ ab Schwarz, EM; Krygowski, CA (1999 年 9 月 1 日). 「S/390 G5 浮動小数点ユニット」. IBM Journal of Research and Development . 43 (5): 707–721. doi :10.1147/rd.435.0707.
- ^ S390-ESA、1～8ページ。
- ^ ab Enterprise Systems Architecture/390 共通 I/O デバイス コマンド、第 2 版、IBM、1992 年 4 月、SA22-7204-01
- ^ S390-ESA、pp. 1-3–1-4、ESA/390のハイライト。
- ^ S390-ESA、pp. D-1～D-7、付録D。ESA/370とESA/390の比較。