IBM 3705 通信コントローラ

IBM 3705 通信コントローラは、 IBM System/360またはSystem/370 に接続するシンプルなコンピュータです。その目的は、通信回線をメインフレーム チャネルに接続することです。これは、人気のIBM 37xxシリーズの最初の通信コントローラでした。1972 年 3 月に発表されました。発表時点では準備が整っていなかった半導体メモリ用に設計された 3705-I では、1.2 マイクロ秒のコア ストレージを使用する必要がありました。後の 3705-II では、1.0 マイクロ秒の SRAM を使用しています。S /370 と同様の Solid Logic Technologyコンポーネントが使用されました。

3705 は通常、幅 2 フィート、奥行き 3 フィートのフレームを 1 つ占有します。最大 3 つの拡張フレームを接続でき、理論上の容量は 352 の半二重回線と 2 つの独立したチャネル アダプタになります。

3704は機能が制限された 3705 のエントリー レベル バージョンです。

IBM は、これを次の 3 つの方法で使用することを意図していました。

1. 古いIBM 2703 通信コントローラとその前身のエミュレーション。関連するソフトウェアは、エミュレーション プログラムまたは EP です。
2. システム ネットワーク アーキテクチャ(SNA) デバイスをメインフレームに接続します。関連するソフトウェアは、ネットワーク制御プログラム(NCP) です。この方法で使用する場合、3705 は SNA PU4 と見なされます。
3. 上記の 2 つの方法を組み合わせた構成は、パーティション エミュレーション プログラム(PEP) と呼ばれます。

ストレージ ワード長は 16ビットです。レジスタの幅はアドレス バスと同じです。レジスタの長さは、インストールされているストレージの量に応じて 16、18、20 ビットの間で変化します。特定の割り込みレベルには 8 つのレジスタがあります。レジスタ 0 は、次に実行される命令のアドレスを与えるプログラム カウンターです。他の 7 つはアキュムレータです。4 つの奇数アキュムレータは、8 つのシングル バイト アキュムレータとしてアドレス指定できます。

命令は非常に単純です。ほとんどは、1 つのメモリ サイクルで実行されるレジスタ間命令またはレジスタ即値命令です。完了までに 2 または 3 つのストレージ サイクルを必要とする 8 つのストレージ参照命令があります。シフト機能は、1 つ右にシフトするか、レジスタ自体に追加することだけです。

特別なハードウェアが、伝送エラーの検出のための巡回冗長検査の計算を支援します。CRC-16 CCITT と CRC-16 IBM の両方がサポートされています。実行中の値がストレージに保持されていると仮定すると、さらに 1 バイトを蓄積するための実行時間は 5 ストレージ サイクル (3 つの命令) です。

迅速なコンテキスト切り替えが設計目標でした。レジスタ ファイルは 4 つのセクションに分かれています。一般的に使用される 3 つの割り込みレベルとバックグラウンド レベルには、異なるレジスタ セットがあります。したがって、ほとんどの割り込みレベルに入るときに、割り込まれたプログラムのレジスタを保存する必要はありません。プログラム エラーとハードウェア エラーを処理する、あまり使用されないレベルは、次に高いレベルとレジスタを共有するため、レジスタを保存して復元する必要があります。

プログラムのレベルは次の 5 つです。

1. エラー処理
2. 通信回線イベント
3. チャネルアダプタイベント
4. 他のレベルからのサービスリクエスト
5. 背景レベル

3705 には点滅ライト スタイルのコントロール パネルがあり、このスタイルの他のほとんどの IBM パネルよりも優れています。IBM にとって珍しい 2 つの機能は次のとおりです。

1. プログラムの実行中にストレージ (および一部の外部レジスタ) を表示できます。
2. マシンの実行中に、プログラムは 16 進入力スイッチと 2 つのレジスタ サイズのディスプレイを使用できます。この機能は、非常に豊富なコントロール パネルを備えた IBM 2703 をエミュレートするという目的から生まれました。

3705 の最大メモリ容量は 512 KB ですが、これには 4 つの物理フレーム (基本フレームと 3 つの拡張フレーム) が必要です。

Amdahl 4705 の最大メモリ容量は 1024 KB で、そのすべてがベース フレーム内に収められています。

利用できる周辺機器には、通信スキャナ、チャネル アダプタ、8 インチフロッピー ディスク(チャネル アダプタのないモデルでのみ利用可能) の 3 種類がありました。最初の通信スキャナと最初のチャネル アダプタは、CCU と同じフレームを占有しました。追加の周辺機器には追加のフレームが必要でした。

すべての Amdahl 4705 には 8 インチ フロッピー ドライブが付属しており、診断やリモート プログラムのロードに使用されていました。このフロッピー ドライブとすべてのチャネル アダプタはベース フレームに含まれていましたが、追加の S/370 チャネル I/O インターフェイスには拡張フレームが必要な場合がありました。つまり、4 つ以上の I/O インターフェイスには、4 つの追加 I/O インターフェイスを収容する拡張フレームが必要でした。

提供された通信スキャナーは次の 3 つです。

タイプ I 通信スキャナは、受信ビットごとに割り込みが発生するエントリーレベルのデバイスでした。送信にもビットごとに割り込みが必要でした。理論的には、モールス信号や、通常とは異なるフレーミング方法のデバイスへの接続など、かなり独創的な用途が可能でした。最大 64 本の半二重回線を接続できました。処理要件が重いため、総帯域幅は制限されていました。

タイプ II 通信スキャナは、USARTに似た機能を実行しました。送信または受信された文字ごとに割り込みがありました。6 つの異なる非同期文字形式、2 つの形式のBisyncとHDLC / SDLCがサポートされていました。1 台のスキャナで最大 96 本 (最初のスキャナの場合は 64 本) の半二重回線を接続できました。これが、理論上の最大容量である 352 回線の根拠です。実際には、48 本を超える半二重回線を持つスキャナは 9.6 kbit/s回線をサポートできないため、 制限はより低くなりました。

タイプ III 通信スキャナは、 BisyncおよびHDLC / SDLC回線を接続するための高性能デバイスでした。フレーム全体で動作しました。DMAは、フレームのバイトをフェッチして保存するために使用されました。理論上、回線接続容量はタイプ II 通信スキャナ (352 回線制限) と同じでした。9.6 kbit/s をサポートするには、スキャナ サイズを 48 回線に制限する必要がありました。スキャナ サイズを 16 回線に制限すると、回線速度は最大 30 kbit/s になりました。スキャナ サイズが 8 回線の場合、速度は約 60 kbit/s になりました。

モデムが提供するクロッキングでは、単一回線は 56 kbit/s に制限されていました。内部クロッキングでは、制限は 2.4 kbit/s でした。

集約回線接続能力は処理速度によって制限されていました。

タイプ II 通信スキャナの場合、受信または送信された文字の処理には 50 のストレージ サイクル (40 の命令) かかることがあります。3705-II では、合計容量は 20 kB/sになります。これにより、平均速度 120 サイクル/秒 (cps) で動作する半二重回線が約 160 本可能になります。あるいは、1200 cps (9.6 kbit/s) で動作する半二重回線が 16 本が理論上の限界です。IPSANETの経験では、負荷の高い全二重回線が 6 本 (9.6 kbit/s) が限界でした。IBM ソフトウェアの方がパフォーマンスが優れていた可能性があります。

タイプ III 通信スキャナの場合、1 文字のサイクル スチール処理は比較的安価で、必要なのは 1 回のストレージ サイクルでした。これにより、理論上の制限は 100 万 cps (9.6 kbit/s 半二重回線 80 本) になります。実際には、フレームの終わりに何らかの処理が必要になるため、制限はおそらく低くなります。また、フレームの内容がストレージ内で移動される場合は、1 バイトあたり 3.5 ストレージ サイクルが必要になります。

IBM 通信スキャナーは、最初の通信スキャナーでは 48 行、通信スキャナー 2 から 4 では 96 行に制限されていました。

Amdahl 通信スキャナーは理論上、スキャナー 1 台あたり 128 行に対応していましたが、マーケティング上の理由から、人為的に 48 行と 96 行に制限されました。

提供されたチャネル アダプタには次の 2 種類があります。

タイプ 1 およびタイプ 4 のチャネル アダプタは、270x エミュレーション用に設計されました。最大 256 のチャネル アドレスを認識し、小さなバースト (タイプ 1 の場合は 4 バイト、タイプ 4 の場合は最大 32 バイト) でデータを転送しました。ハードウェアは、240 の可能なチャネル コマンド コードのほとんどすべてを受け入れることができました。ソフトウェアは、チャネルからのコマンドを分析し、コマンドを拒否するか、特定のルールに従って処理する必要がありました。割り込み処理では、4 バイトの転送を処理するために約 50 のストレージ サイクルが必要でした。3705 にはタイプ 1 アダプタが 1 つしか搭載できませんでしたが、タイプ 4 アダプタは 2 つ搭載できました。

Amdahl 4705 には、タイプ 4 チャネル アダプターが 4 つ搭載できます (タイプ 1 チャネル アダプターは提供されていません)。

タイプ 2 およびタイプ 3 のチャネル アダプタは、NCP 専用に設計されました。認識されるデバイス アドレスは 1 つだけでした。データ転送はサイクル スチールによって行われるため、大きなバッファを使用する場合のオーバーヘッドは低く抑えられます。ハードウェアは 7 つのチャネル コマンドを受け入れ、そのうち 4 つはアダプタによって完全に処理されます。これにより、ソフトウェアで処理する読み取りコマンドと書き込みコマンドが 2 つ残ります。これらのアダプタは、3 つのSystem/370チャネル タイプのいずれかに接続できますが、ブロック マルチプレクサ チャネルが推奨されます。タイプ 3 アダプタは、異なるホストに接続されている可能性のある 2 つの異なるチャネルで同時に動作できます (ただし、コマンドの途中では動作できません)。

Amdahl 4705 には、タイプ 2 チャネル アダプタとタイプ 4 チャネル アダプタ (合計 4 つのチャネル アダプタまで) を搭載できます。Amdahl の 4705 タイプ 2 チャネル アダプタは、タイプ 3 チャネル アダプタもシミュレートします。

Amdahl 4705 は、同等の 3705-II と互換性があり、約 2.5 倍の速度で動作しました。IBM 3704 は、3705 のエントリー レベル バージョンでした。これは、26 の半二重回線に制限されていました (タイプ 2 スキャナーを想定)。DMA デバイスは 3704 ではサポートされていませんでした。パフォーマンスは 3705-I とほぼ同じでした。4704 (3704 互換デバイス) が計画されましたが、導入されることはありませんでした。

Amdahl 4745 は、あらゆる点で完全に IBM 3745 の論理スーパーセット、または物理サブセットでした。IBM 3745 は 1 つまたは 2 つの物理プロセッサと 1 つまたは 2 つの物理バスを提供していましたが、どちらも明らかに冗長性を目的としていました。一方、Amdahl は 1 つの非常に信頼性の高い物理プロセッサと 1 つの非常に信頼性の高い物理バス (ただし、論理バスは 2 つ) を提供していましたが、冗長性は明らかに必要ありませんでした。IBM 3745 は 2 つのバスを提供していましたが、Amdahl 4745 は 1 つのバスを提供していましたが、そのスループット容量は IBM 3745 の 2 つのバスの合計スループット容量を超えていました。

Amdahl 4745 の設計では、制御プログラム (NCP) は、それが IBM 3745 で動作しているのか、Amdahl 4745 で動作しているのか (あるいは、IBM 3725 で動作しているのか、Amdahl 4725 で動作しているのか) を判別できませんでした。Amdahl の IBM 3745 (IBM 3725) の論理的および物理的なシミュレーションは、それほど完全なものでした。

その後、Amdahl 4745 (および Amdahl 4725。IBM には対応する 3725 はなかった) で超高速スキャナーが提供され、オペレーター コンソールの制御下でバックアップ 4725/4745 に回線を切り替えられるため、IBM 3745 超高速スキャナー (1.544 Mbit/s、T1、または 2.048 Mbit/s、E1) よりも冗長性が高まりました。

3705 は最終的に3720と 3725に置き換えられました。3745 は類似していましたが、完全に互換性があるわけではありませんでした。3705 は 1985 年 12 月に販売が中止されました。ハードウェア保守サービスは 1999 年 1 月に中止されました。

• 3704 および 3705 の動作原理
• IBM 3705 および 3725 通信コントローラ用 ACF/NCP バージョン 3 発表レター 283-396 1983 年 11 月 15 日