IBM システム/370

システム/370

デザイナー	IBM
ビット	32ビット
紹介された	1970
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/360
後継	S/370-XA、ESA/370、ESA/390、z/アーキテクチャ
レジスター
汎用	16×32ビット
浮動小数点	4×64ビット[a]

IBM System/370 ( S/370 ) は、1970 年 6 月 30 日にSystem/360ファミリーの後継として発表されたIBM メインフレームコンピュータのシリーズです。このシリーズは主^{にS/360 との}下位互換性を維持しており、顧客が簡単に移行できるようにしています。この点とパフォーマンスの向上が、製品発表の主なテーマでした。

初期の 370 システムは、360 と内部回路が大きく異なり、個別のトランジスタを含むソリッド ロジック テクノロジー ハイブリッド集積回路から、集積回路ごとに複数のトランジスタを含むより現代的なモノリシック集積回路に移行しました。IBM はこれをモノリシック システム テクノロジー (MST) と呼んでいました。高密度パッケージにより、以前は 360 ラインのオプションだったいくつかの機能がマシンの標準機能として含まれるようになりました (たとえば、浮動小数点サポート)。370 では、少数の新しい命令も追加されました。

発表当時、仮想メモリシステムの開発はコンピュータ市場の主要なテーマとなっていましたが、370 にはこの機能がなかったため、非常に物議を醸すものと見なされていました。この問題は、1972 年に System/370 Advanced Function とそれに関連する動的アドレス変換 (DAT) ハードウェアによって解決されました。ラインナップの将来のマシンはすべてこのオプションを受け取り、それをサポートするいくつかの新しいオペレーティング システムも受け取りました。ラインの全期間を通じて小さな追加が行われ、その結果、プロセッサ番号で一般的に参照されるモデルが大量に登場しました。1988 年にラインに最後に追加された主要な機能の 1 つは、マシンが複数の仮想アドレス空間を持ち、それらを簡単に切り替えることができるESA/370拡張機能でした。

370 は、1970 年代から 1980 年代にかけて IBM が提供していた主要な大型メインフレームでした。1990 年 9 月、System/370 ラインはSystem/390に置き換えられました。新しいESA/390モデルをベースとした 390 は、複数のメモリの概念を拡張して完全なハードウェア仮想化^{[異論あり(以前から存在していたため) –議論]}を組み込み、複数のオペレーティング システムを同時に実行できるようにしました。

オリジナルのSystem/370シリーズは1970年6月30日に発表され、モデル155と165の最初の顧客出荷はそれぞれ1971年2月と1971年4月に予定されていました。^[1] 155は1971年1月に最初に出荷されました。 ^{[2] : 643} System/370は、その約20年間の寿命の間にいくつかのアーキテクチャ上の改良を受けました。^{[3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]}

System/370の動作原理の第11版^[3]に記載されている以下の機能は 、S/360ではオプションであるがS/370では標準であるか、S/370とともに導入されたか、発表後にS/370に追加されたものである。

• ブランチと保存
• チャネル間接データアドレス指定
• チャンネルセットの切り替え
• クリアI/O
• コマンド再試行
• 商用命令セット^[c]
• 条件付きスワッピング
• CPU タイマーとクロックコンパレータ
• デュアルアドレス空間 (DAS)
• 拡張精度浮動小数点数^[d]
• 拡張実数アドレス指定
• 外部信号
• 高速リリース
• 浮動小数点数^[c]
• デバイスを停止
• I/O 拡張ログアウト
• 限定チャンネルログアウト
• 逆移動^[e]
• マルチプロセッシング^[f]
• PSW キー処理
• 回復拡張機能
• セグメント保護
• サービス信号
• 開始I/O高速キューイング^[10] (SIOF)
• ストレージキー命令拡張
• ストレージキー 4K バイト ブロック
• 一時停止と再開
• テストブロック
• 翻訳^[g]
• ベクトル^[h]
• 31 ビット IDAW

最初のSystem/370マシンであるモデル155とモデル165が発表されたとき、System/370アーキテクチャは、1964年に発表されたIBMのSystem/360アーキテクチャの再設計ではなく拡張であると説明されました。^[11] System/370アーキテクチャは、System/360アーキテクチャにわずかな変更を加えただけです。これらの変更には以下が含まれます。^[12]

• 13の新しい指示の中には、

• ムーブロング（MVCL）^[13]
• 比較論理LONG（CLCL）; ^[14]

これにより、360のMVCとCLCの256バイト制限に対して、最大2^24-1バイト（16MB）の操作が可能になります。^{[15] [16]}

• SHIFT AND ROUND DECIMAL（SRP）^[17]はパック10進数値を10の累乗で乗算または除算し、除算時に結果を丸めます。

• オプションの128ビット（16進）浮動小数点演算、 System/360 Model 85で導入^{[18] [19]}
• 高解像度の新しい時刻時計^[20]
• System/360 Model 85で導入されたブロックマルチプレクサチャネル^{[21]のサポート。 [22]}
• すべてのエミュレータ機能は、標準オペレーティング システムの制御下で実行されるように設計されています。IBM は、S/370エミュレータプログラムを統合エミュレータとして文書化しました。

これらのモデルにはコアメモリがあり、 DAT（動的アドレス変換）ボックスがないため、仮想ストレージのサポートは含まれていませんでした。

System/370 の全モデルは IBM のMST (モノリシック システム テクノロジー) と呼ばれるモノリシック集積回路を採用しており、第三世代のコンピュータとなっています。MST により、System/370 は、System/360 の以前の第二世代SLTテクノロジーと比較して、4 ～ 8 倍の回路密度と 10 倍以上の信頼性を実現しました。^{[2] : 440}

1970 年 9 月 23 日、IBM はSystem/370 の 3 番目のモデルであるモデル 145 を発表しました。これはモノリシック集積回路で作られた半導体メインメモリを搭載した最初のモデルであり、1971 年の夏の終わりに出荷される予定でした。その後のすべての S/370 モデルは、このメモリを使用しました。

1972年、IBMの「System/370 Advanced Function」発表により仮想ストレージのサポートが導入され、非常に大きな変化がもたらされました。IBMは当初（そして物議を醸しながらも）S/370ラインから仮想ストレージを除外することを選択しました。^{[2] : 479–484  [23]} 1972年8月2日の発表には以下の内容が含まれていました。

• オリジナルモデル155と165を除くすべてのS/370のアドレス再配置ハードウェア
• アドレス再配置ハードウェアを備えた新しいS/370モデル158および168
• 4 つの新しいオペレーティング システム: DOS/VS (仮想ストレージを備えた DOS)、OS/VS1 (仮想ストレージを備えたOS/360 MFT )、OS/VS2 (仮想ストレージを備えた OS/360 MVT ) リリース 1 ( SVS (Single Virtual Storage) と呼ばれます)、リリース 2 ( MVS (Multiple Virtual Storage) と呼ばれます。リリース 2 は 20 か月後 (1974 年 3 月末) にリリースされる予定でした。また、VM/370 ( CP/CMS を再実装したもの) もありました。

実際、この発表以前にも仮想ストレージは S/370 ハードウェアで提供されていました。

• 1971 年 6 月、S/370-145 で ( S/370 が仮想メモリ開発の中心地であるケンブリッジ サイエンティフィック センターに到着したことに誰にも気づかれないように、そのうちの 1 台は「密輸」されなければならなかった。これは、S/370 がアドレス再配置テクノロジを採用しようとしていることの合図となるためであった)。 ^[24] S/370-145 には連想メモリ^{[25] [26] : CPU 117-CPU 129}があり、1971 年 6 月の最初の出荷から DOS 互換機能のマイクロコードによって使用されました。 ^[25]同じハードウェアが DAT のマイクロコードによって使用されました。^{[26] : CPU 139} IBM が S/370 の発表から仮想ストレージを除外することを選択したことは有名ですが、その決定は 145 のエンジニアリングの完了時に、CSC やその他の場所での仮想メモリの経験もあって再検討されていました。 145 のマイクロコード アーキテクチャにより、仮想ストレージの追加が簡素化され、他のモデルで必要だった大規模なハードウェア変更を行わずに、初期の 145 でこの機能を実現できました。ただし、IBM は 145 の仮想ストレージ機能を文書化せず、ローラー スイッチを使用して選択したときにオペレータ コントロール パネルに表示される制御レジスタと PSW の関連ビットにも注釈を付けませんでした。ただし、ストレージ保護キーの参照ビットと変更ビットはローラーにラベル付けされており、以前の 360/67 を使用したことがある人なら誰でもすぐにわかります。既存の S/370-145 の顧客は、DOS/VS または OS/VS1 (または OS/VS2 リリース 1 - 可能ではありましたが、S/370-145 で使用できるメイン ストレージの量が限られていたため一般的ではありませんでした) を実行するためにハードウェア アップグレードを購入する必要がないことを知って喜んだでしょう。

1972 年 8 月 2 日の発表の直後、S/370-155 および S/370-165 の DAT ボックス (アドレス再配置ハードウェア) のアップグレードがひっそりと発表されましたが、すでにモデル 155 または 165 を所有している顧客のみが購入可能でした。^[27]インストール後、これらのモデルは S/370-155-II および S/370-165-II として知られるようになりました。IBM は、顧客が 155 および 165 システムを広く販売されている S/370-158 および -168 にアップグレードすることを望んでいました。^[28]これらのアップグレードは驚くほど高価 (それぞれ 20 万ドルと 40 万ドル) で、顧客が注文してから出荷までのリードタイムが長かったため、顧客には決して好評ではなく、ほとんどの顧客はサードパーティのリース会社を通じてシステムをリースしていました。^[27]このため、オリジナルの S/370-155 および S/370-165 モデルは「ボートのアンカー」と評されるようになりました。OS/VS1 または OS/VS2 を実行するために必要なアップグレードは、IBM が実際にそれを納品してインストールできる時点ではほとんどの顧客にとって費用対効果が高くなかったため、多くの顧客はリースが終了するまで MVT を実行するこれらのマシンを使い続ける羽目になりました。さらに 4 年、5 年、または不運な顧客にとっては 6 年かかることも珍しくなく、これが OS/VS2 MVS の採用が一般の顧客だけでなく多くの IBM 社内サイトでも遅れる大きな要因^[29]となりました。

その後のアーキテクチャの変更は、主にメモリ (中央ストレージ) の拡張 (物理メモリと仮想アドレス空間の両方) に関係し、より大きなワークロードを可能にし、より多くのストレージに対するクライアントの要求を満たしました。これは、ムーアの法則によってメモリの単位コストが下落したため、避けられない傾向でした。IBM メインフレームのすべての開発と同様に、下位互換性の維持が最も重要でした。^{[引用が必要]}

• オペレーティング システム固有の支援、拡張制御プログラム サポート (ECPS)。OS/VS1、MVS ^[i]、VM ^[j]の拡張機能と拡張機能。これらのオペレーティング システムのレベル (MVS/System Extensions (MVS/SE) など) を活用すると、頻繁に使用される機能のパス長が短縮されます。

• デュアルアドレススペース^[30] (DAS)機能により、特権プログラムは、共通ストレージにバッファーを割り当て、データをバッファーに移動し、ターゲットアドレススペースでSRBをスケジュールし、データを最終的な宛先に移動してバッファーを解放するオーバーヘッドなしで、2つのアドレススペース間でデータを移動できます。IBMは1981年に3033用にDASを導入しましたが、後に一部の43xx、^[31] 3031および3032プロセッサーでも利用できるようにしました。MVS/システムプロダクト(MVS/SP)バージョン1は、DASが利用可能な場合はそれを利用していました。
• 1981年10月、3033と3081プロセッサに「拡張実アドレス指定」が追加され、物理ストレージに26ビットのアドレス指定が可能になった（ただし、個々のアドレス空間には依然として24ビットの制限があった）。この機能は後に4381や3090などの他のシステムにも搭載された。^[32]
• System/370 拡張アーキテクチャ ( S/370-XA ) は、1983 年初頭に 3081 および 3083 プロセッサで初めて利用可能になり、仮想アドレス空間の24 ビットから31 ビットへの拡張、実アドレスの 24 ビットまたは 26 ビットから 31 ビットへの拡張、および I/O アーキテクチャの完全な再設計を含む、いくつかの主要な機能強化を提供しました。
• 1988 年 2 月、IBM は拡張 ( E ) 3090 および 4381 モデル用のEnterprise Systems Architecture/370 ( ESA/370 ) を発表しました。これにより、16 個の 32 ビットアクセス レジスタ、より多くのアドレッシング モード、および複数のアドレス空間を同時に操作するためのさまざまな機能が追加されました。
• 1990年9月5日、IBMはESA/370と上位互換性のあるエンタープライズシステムアーキテクチャ/390 ^[33] ( ESA/390 )を発表しました。

1981 年、IBM は System/370 にデュアル アドレス空間機能を追加しました。^[30] これにより、プログラムは 2 つのアドレス空間を持つことができます。制御レジスタ 1 にはプライマリ アドレス空間のセグメント テーブル起点 (STO) が含まれ、CR7 にはセカンダリ アドレス空間の STO が含まれます。プロセッサはプライマリ空間モードまたはセカンダリ空間モードで実行できます。プライマリ空間モードでは、命令とデータはプライマリ アドレス空間からフェッチされます。セカンダリ空間モードでは、アドレスが論理として定義されているオペランドはセカンダリ アドレス空間からフェッチされます。命令がプライマリ アドレス空間からフェッチされるかセカンダリ アドレス空間からフェッチされるかは予測できないため、コードは両方のアドレス空間の同じアドレス範囲にマップする必要があります。プログラムは、SET ADDRESS SPACE CONTROL 命令を使用してプライマリ空間モードとセカンダリ空間モードを切り替えることができます。また、1 つのアドレス空間のアドレス範囲から他のアドレス空間のアドレス範囲にバイト範囲をコピーする MOVE TO PRIMARY 命令と MOVE TO SECONDARY 命令もあります。^[34]

アドレス空間は、アドレス空間番号 (ASN) によって識別されます。ASN には、2 レベルのテーブルへのインデックスが含まれています。このテーブルは、2 レベルのページ テーブルに似た構造になっており、エントリにはプレゼンス ビット、アドレス空間へのアクセスに許可されている権限を示すさまざまなフィールド、アドレス空間のセグメント テーブルの開始アドレスと長さ、およびその他の情報が含まれています。SET SECONDARY ASN 命令は、指定された ASN 値で識別されるアドレス空間を現在のセカンダリ アドレス空間にします。^[34]

初期のSystem/370アーキテクチャでは物理アドレスに24ビットの制限があり、物理メモリは16MBに制限されていました。ページテーブルエントリには、4KBページで12ビットのページフレームアドレスと2KBページで13ビットのページフレームアドレスがあるため、12ビットのページフレームアドレスとページ内の12ビットのオフセット、または13ビットのページフレームアドレスとページ内の11ビットのオフセットを組み合わせると、24ビットの物理アドレスが生成されます。^[35]

System/370 の拡張実アドレス指定機能により、この制限は 26 ビットに引き上げられ、物理メモリの制限は 64 MB に増加します。4 KB ページのページ テーブル エントリの 2 つの予約ビットは、ページ フレーム アドレスを拡張するために使用されました。拡張実アドレス指定は、アドレス変換が有効で 4 KB ページの場合にのみ使用できます。^[35]

次の表は、主要な S/370 シリーズとモデルをまとめたものです。2 番目の列には、各シリーズに関連付けられた主要なアーキテクチャがリストされています。多くのモデルは複数のアーキテクチャを実装しています。したがって、308x プロセッサは当初 S/370 アーキテクチャとして出荷されましたが、後に XA が提供されました。また、4381 などの多くのプロセッサには、顧客が S/370 または XA (後に ESA) 操作を選択できるマイクロコードがありました。

また、IBM のソース ドキュメントで特定の製品を説明するために登場した「System/370 互換」という紛らわしい用語にも注意してください。IBM 以外では、この用語は、同じ S/370 ソフトウェアを実行できるAmdahl CorporationやHitachiなどのシステムを説明するためによく使用されます。IBM によるこの用語の選択は、IBM のハードウェアの優位性に対して激しく競争していたプラグ互換メーカー(PCM)の存在を意図的に無視しようとしたものだった可能性があります。

IBM はSystem/370 という名前を使用して、次の 11 の (3 桁の) 製品を発表しました。

IBM System/370モデル115は、1973年3月13日に発表されました^{[39] 。「} IBMのSystem/ 3、1130コンピューティングシステム、およびSystem/360モデル20、22、25のユーザーにとって理想的なSystem/370エントリーシステム」です。

この製品には「少なくとも2台の（IBMが新たに発表した）IBM 3340ディスクドライブが直接接続された」状態で納品された。^[39]最大4台の3340を接続できた。

CPU は、65,536 (64K) または 98,304 (96K) バイトのメイン メモリで構成できます。オプションで 360/20 エミュレーターも使用可能でした。

115号機は1981年3月9日に廃止されました。

IBM System/370モデル125は1972年10月4日に発表されました。^[40]

2 台、3 台、または 4 台の直接接続されたIBM 3333ディスク ストレージ ユニットにより、「最大 4 億バイトのオンライン」が実現しました。

メインメモリは 98,304 (96K) または 131,072 (128K) バイトでした。

125は1981年3月9日に廃止されました。

IBM System/370 モデル135は1971年3月8日に発表されました。^[41] 370/135のオプションには4つのメインメモリサイズの選択が含まれ、IBM 1400シリーズ（1401、1440、1460）のエミュレーションも提供されました。

「モデル 135 コンソールにある読み取りデバイス」により、モデル 135 のマイクロコードを更新したり機能を追加したりできるようになりました。

135は1979年10月16日に廃止されました。

1976年6月30日に発表されたIBM System/370モデル138は、 524,288（512K）または1,048,576（1MB）のメモリを搭載して提供された。後者は「モデル135の最大容量の2倍」であり、「顧客の拠点で新しいコンピュータの内部パフォーマンスレベルにアップグレードできる」ものであった。^[42]

138 は 1983 年 11 月 1 日に廃止されました。

IBM System/370 モデル145は、 155および165モデルの3か月後の1970年9月23日に発表されました。^[36] 1971年6月に初めて出荷されました。 ^{[2] : 643}

モノリシックメインメモリを採用した最初のSystem/370であるモデル145は、6つのメモリサイズで提供されました。メインメモリの一部である「再ロード可能制御ストレージ」（RCS）は、マイクロコードを含む事前に書き込まれたディスクカートリッジからロードされ、たとえば、必要なすべての命令、I/Oチャネル、およびシステムが以前のIBMマシンをエミュレートできるようにするオプションの命令を実装しました。^[36]

145は1979年10月16日に廃止されました。

IBM System/370モデル148の発表日と販売終了日はモデル138と同じでした。^[43]

135 のフィールド アップグレード オプションと同様に、370/145 は「顧客の現場で」148 レベルのパフォーマンスにフィールド アップグレードできます。アップグレードされた 135 および 145 システムは、「モデル 135-3 および 145-3 と指定されました」。

IBM System/370 モデル 155とモデル 165 は 1970 年 6 月 30 日に発表され、370 の最初のモデルとして導入されました。^{[44]どちらも DAT ボックスを搭載しておらず、} System/360で利用可能な非仮想メモリ オペレーティング システムと同じものしか実行できませんでした。155 は 1971 年 1 月に初めて出荷されました。^{[2] : 643}

OS /DOS ^[45] (OS/360のDOS/360プログラム)、1401/1440/1460、1410/7010 ^{[46] [47]}、7070/7074 ^[48]との互換性機能が含まれており、サポートする統合エミュレータプログラムは標準のSystem/370ワークロードと同時に動作できました。

1972 年 8 月、IBM はフィールド アップグレードのみとして、DAT ボックスを追加した IBM System/370 モデル 155 IIを発表しました。

155 と 165 は両方とも 1977 年 12 月 23 日に廃止されました。

IBM System/370モデル158と370/168は1972年8月2日に発表されました。^[49]

これには、新しい仮想メモリオペレーティング システム (DOS/VS、OS/VS1、OS/VS2) の前提条件である動的アドレス変換 (DAT) ハードウェアが含まれていました。

密結合マルチプロセッサ (MP) モデルが利用可能であり、オプションのチャネル間アダプタを介してこのシステムを別の 360 または 370 に疎結合する機能も利用可能でした。

158 と 168 は 1980 年 9 月 15 日に廃止されました。

IBM System/370 モデル 165 は、 IBM によれば「中規模」の 370/155 に比べて「より強力」である^{[11]と説明されている。1971 年 4 月に初めて出荷された。 [2] : 643}

互換性機能には、7070/7074、7080、および 709/7090/7094/7094 IIのエミュレーションが含まれていました。

360/85がマイクロコードとハードワイヤードを採用していることを、370/165への橋渡しとして説明する人もいる。 ^[50]

1972 年 8 月、IBM はフィールド アップグレードとしてのみ、DAT ボックスを追加した IBM System/370 モデル 165 IIを発表しました。

165は1977年12月23日に廃止されました。

IBM System/370モデル168には「最大8メガバイト」^[51]のメインメモリが搭載されており、370/158の最大4メガバイトの2倍でした。^[49]

これには、新しい仮想メモリオペレーティング システムの前提条件である動的アドレス変換 (DAT) ハードウェアが含まれていました。

168はIBMの「主力」システムとして機能したが、^[52] 1975年のニュース速報では、IBMは「アムダールの挑戦を受けて、改良された168-3プロセッサを導入してからわずか10か月後に」370/168のパワーを再び強化したと報じられている。^[53]

370/168 は 1980 年 9 月まで廃止されませんでした。

IBM System/370 Model 195は1970年6月30日に発表され、当時は「IBMの最も強力なコンピューティングシステム」でした。^[54]

この機は、直接の前身である360/195の発表から約14か月後に導入されました。195機は両方とも1977年2月9日に販売終了となりました。^{[55] [54]}

1977年から、IBMは「System/370ファミリーの互換製品」という説明を使用して新しいシステムを導入し始めました。^{[56] [57]}

最初のハイエンドマシンであるIBM 3033は1977年3月25日に発表され^[58]、翌年の3月に納品されました。その時点で3033のマルチプロセッサバージョンが発表されました。^[59] IBMはそれを「ビッグワン」と 表現しました^{[60] 。}

IBMは3033について、「1977年3月25日に発売されたとき、3033は同社の以前の主力製品であるSystem/370モデル168-3の内部動作速度を上回りました...」と述べています。^[52]

IBM 3031とIBM 3032は1977年10月7日に発表され、1985年2月8日に撤回されました。^{[56] [61]}

次のシリーズのハイエンド マシンである IBM 308X システムは、次の 3 つのシステムで構成されていました。

• 3081 ^[62]（1980年11月12日発表）には2つのCPUが搭載されていた。
• 3083 ^[63]（1982年3月31日発表）には1つのCPUが搭載されていた。
• 3084 ^[64]（1982年9月3日発表）には4つのCPUが搭載されていた。

番号にもかかわらず、最も出力が低かったのは3083で、これは3081にフィールドアップグレードすることができました。^[63] 3084がラインの最上位でした。^[64]

これらのモデルでは、IBMの拡張アーキテクチャの31ビットアドレス機能^{[65]と、以前の製品とOS/VS2 R3.8の一部を置き換える}下位互換性のあるMVS/拡張アーキテクチャ（MVS/XA）ソフトウェアセットが導入されました。

3 つの 308x システムはすべて 1987 年 8 月 4 日に廃止されました。

次のハイエンドマシンシリーズであるIBM 3090は、モデル^[k] 200と400から始まりました。 ^[68]これらは1985年2月12日に発表され、それぞれ2個または4個のCPUで構成されていました。IBMはその後、低容量、中容量、大容量のモデル120、150、180、300、500、600を発表しました。モデル番号の最初の桁は中央処理装置の数を示します。

IBMはE ^[69]モデルから始まり、J モデルと S モデルに続いて、エンタープライズシステムアーキテクチャ/370 ^[70] (ESA/370)、プロセッサリソース/システムマネージャ(PR/SM)、および以前の製品に代わる下位互換性のある MVS/エンタープライズシステムアーキテクチャ (MVS/ESA) ソフトウェアセットを提供しました。

IBMが3090にオプションのベクトル機能（VF）拡張機能を提供したのは、ベクトル処理/配列処理がCrayやControl Data Corporation（CDC）のような名前を示唆していた時期でした。 ^{[72] [73]}

200と400は1989年5月5日に廃止されました。

IBM 4300プロセッサの最初のペアは、1979年1月30日に発表されたミッド/ローエンドシステムであり、^{[74] [75]}「コンパクト（かつ...System/370と互換性がある）」でした。

その後、4331 は 1981 年 11 月 18 日に、4341 は 1986 年 2 月 11 日に廃止されました。

他のモデルとしては4321、^[76] 4361 ^[77] 4381 ^{[78]などがある。}

4361には「プログラム可能な電源オフ機能 - ユーザーがプログラム制御でプロセッサをオフにできる」機能があります。^[77]「ユニット電源オフ」も4381の機能リストの一部です。^[78]

^IBMは、エントリーレベルの4331から「IBMがこれまでに製造した中で最も強力で多用途な中間システムプロセッサの1つ」と評される4381まで、4300ファミリーの多くのモデルグループとモデルを提供しました。^[m]

4381 モデル グループ 3 はデュアル CPU でした。

1986年10月7日に発表されたこのローエンドシステムは、^[79]「System/370との親和性を重視するIBM顧客のコンピューティング要件を満たすように設計」されており、「オフィス環境で操作できるほど小型で静か」でした。

IBM はまた、「エントリー ソフトウェアの価格、サポートとトレーニング要件の大幅な削減、および適度な電力消費とメンテナンス コスト」に対する同社の敏感さについても言及しました。

さらに同社は、「コンピューティング要件の増大」に対応できるよう、中小企業のニーズを認識していると述べ、「IBM 9370 システムは、追加機能やラックを追加することで簡単に拡張でき、...」と付け加えた。

これは、デジタル・イクイップメント・コーポレーション（DEC）とそのVAXシステムがハードウェアとソフトウェアの両方で強力な競争相手であった時代に起こった。 ^[80]当時のメディアは、IBMのいわゆる「VAXキラー」というフレーズを、懐疑的な見方をしながらも伝えた。^[81]

360時代には、多くのメーカーがすでにIBM/360命令セットと、ある程度の360アーキテクチャを標準化していた。著名なコンピュータメーカーとしては、UnivacのUNIVAC 9000シリーズ、RCAのRCA Spectra 70シリーズ、English ElectricのEnglish Electric System 4、ソ連のES EVMなどがある。これらのコンピュータは完全な互換性はなく、（ロシアの努力を除いて）^{[82] [83]}互換性を持たせることを意図したものでもなかった。

1970年代にIBM/370の登場とジーン・アムダールの会社設立により状況は一変した。ほぼ同時期に、日本の大企業が国内外の利益の出るメインフレーム市場に目を向け始めた。ある日本のコンソーシアムはIBMに、他の2つのコンソーシアムはIBMの競合企業であるBUNCH（Burroughs / Univac / NCR / Control Data/ Honeywell）グループに注力した。^[84]後者の取り組みは中止され、最終的に日本の取り組みはすべてIBMメインフレームラインに集中した。

この時代のクローンには次のようなものがありました:

IBM のドキュメントでは、ビットを上位から下位の順に番号付けしています。最上位 (左端) のビットはビット番号 0 として指定されています。

IBM S/370 レジスタ

一般レジスタ 0～15 2の補数値 0 31
制御レジスタ 0～15 動作原理を参照[86] 0 31
浮動小数点レジスタ 0～6 ス 偏った指数 仮数 0 1 7 8 31 仮数部（続き） 32 63
S/370基本制御モード PSW [ 87] ちゃん。 マスク 私は O 元 ​ 鍵 0 ま わ ポ 中断コード 0 1 2 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 16 31 国際労働委員会 CC プログラム マスク 指示アドレス 32 33 34 35 36 39 40 63 S/370 BC モード PSW 略語 ビット 分野 意味 0～5歳 チャネル 0～5 のチャネル マスク 6 IO チャネル 5 以上の I/O マスク 7 元 外部マスク 8～11歳 鍵 PSWキー 12 0 です 基本制御モード ​ 13 ま 機械検査用マスク 14 わ 待機状態 15 ポ 問題の状態 16～31 IC 中断コード[88] 32–33 国際労働委員会 命令長コード[89] 34–35 CC 条件コード 36～39 午後 プログラムマスク 少し 意味 36 固定小数点オーバーフロー 37 小数オーバーフロー 38 指数アンダーフロー 39 意義 40～63歳 アイオワ 指示アドレス
S/370拡張制御モードPSW [90] 0 R 0 0 0 T 私は O 元 ​ 鍵 1 ま わ ポ ス 0 CC プログラム マスク 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 4 5 6 7 8 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 23 24 31 0 0 0 0 0 0 0 0 指示アドレス 32 63 S/370 EC モード PSW 略語 ビット 分野 意味 1 R マスク1枚あたり 5 T DATモード 6 IO I/O マスク; CR2 のチャネル マスクに従う 7 元 外部マスク; CR0 の外部サブクラス マスクの対象 8～11歳 鍵 PSWキー 12 Ｅ＝１ 拡張制御モード ​ 13 ま 機械検査用マスク 14 わ 待機状態 15 ポ 問題の状態 16 ス アドレス空間制御 0=プライマリ空間モード 1=セカンダリ空間モード 18～19 CC 条件コード 20～23歳 午後 プログラムマスク 少し 意味 20 固定小数点オーバーフロー 21 小数オーバーフロー 22 指数アンダーフロー 23 意義 40～63歳 アイオワ 指示アドレス

S/370はコンピュータシステムアーキテクチャ仕様^[91]を指し、System/360アーキテクチャ^[92]の直接的で、ほとんど後方互換性のある進化形であり、ほとんどの側面を保持しています。この仕様は実装自体に何の仮定も置かず、実装のインターフェースと予想される動作を記述します。アーキテクチャは、すべての実装で使用可能でなければならない必須インターフェースと、実装されても実装されていなくてもよいオプションインターフェースを記述します。

このアーキテクチャのいくつかの側面は次のとおりです。

• ビッグエンディアンバイト順序
• 以下の機能を備えた 1 つ以上のプロセッサ:
  • 16個の32ビット汎用レジスタ
  • 16 個の 32 ビット制御レジスタ
  • 4 つの 64 ビット浮動小数点レジスタ
  • 64ビットのプログラムステータスワード（PSW）は、（とりわけ）以下を記述します。
    • 割り込みマスク
    • 特権国家
    • 条件コード
    • 24ビットの命令アドレス
  • タイミング機能（時刻クロック、インターバルタイマー、CPUタイマー、クロックコンパレータ）
  • 割り込みメカニズム、マスク可能およびマスク不可能な割り込みクラスとサブクラス
  • 命令セット。各命令は完全に記述され、プログラム中断の形で例外が認識される条件も定義します。
• 次の機能を備えたメモリ(ストレージと呼ばれる) サブシステム:
  • 1バイトあたり8ビット
  • アドレス0から始まる特別なプロセッサ通信領域
  • キー制御保護
  • 24ビットアドレス指定
• 以下を提供する手動制御操作:
  • ブートストラッププロセス(初期プログラム ロードまたは IPL と呼ばれるプロセス)
  • オペレータによる割り込み
  • システムのリセット
  • 基本的なデバッグ機能
  • システムの状態（メモリとプロセッサ）の手動表示と変更
• 入出力メカニズム - デバイス自体を記述するものではない

オプション機能の一部は次のとおりです。

• 仮想メモリシステムを実装するために使用できる動的アドレス変換（DAT）メカニズム
• 浮動小数点命令

IBMは、アーキテクチャの変更が非特権（問題状態）プログラムに対して互換性を保つように細心の注意を払いました。一部の新しいインターフェースは、特権（スーパーバイザーモード）プログラムの初期インターフェース規約を破りませんでした。いくつかの例を次に示します。

ECPS:MVS ^[93]

MVS/370オペレーティング システムのパフォーマンスを向上させる機能

ECPS:VM ^[94]

VMオペレーティングシステムのパフォーマンスを向上させる機能

その他の変更は、特権プログラムに対する変更は範囲が限定されており、明確に定義されていましたが、非特権プログラムに対してのみ互換性がありました。次に例をいくつか示します。

ECPS:VSE ^[95]

DOS/VSEオペレーティング システムのパフォーマンスを向上させる機能。

S/370-XA ^[65]

新しいI/Oインターフェースを提供し、 31ビットの仮想および物理アドレス指定をサポートする機能

少なくとも非特権プログラムに関しては、アーキテクチャに対するさらなる変更が互換性を保つように細心の注意が払われました。この考え方は S/370 アーキテクチャの定義より前から存在し、S/360 アーキテクチャから始まりました。特定のルールに従えば、このアーキテクチャ用に作成されたプログラムは、このアーキテクチャの後継でも意図した結果で実行されます。

一例として、S/370 アーキテクチャでは、64 ビット PSW レジスタのビット番号 32 は 0 に設定する必要があり、そうしないと例外が発生すると規定されています。その後、S/370-XA アーキテクチャが定義されたときに、このビットは、プログラムが 24 ビット アドレス アーキテクチャを期待するプログラムか、31 ビット アドレス アーキテクチャを期待するプログラムかを示すと規定されました。したがって、24 ビット アーキテクチャで実行されていたほとんどのプログラムは、31 ビット システムでも実行できます。64 ビットのz/Architecture には、64 ビット アドレス用の追加モード ビットがあるため、それらのプログラムと 31 ビット アーキテクチャで実行されていたプログラムは、64 ビット システムでも実行できます。

しかし、すべてのインターフェースが互換性を保てるわけではありません。非制御プログラム（問題状態プログラムと呼ばれる）の互換性を維持することに重点が置かれました。^[96]そのため、制御インターフェースは互換性のない方法で再定義される可能性があるため（実際に再定義されました）、オペレーティングシステムを新しいアーキテクチャに移植する必要があります。たとえば、I/OインターフェースはS/370-XAで再設計されたため、S/370プログラムがI/O操作を発行することはそのままでは使用できなくなりました。

IBM は 1990 年代に System/370 ラインをSystem/390に置き換え、同様にアーキテクチャを ESA/370 から ESA/390 に拡張しました。これはアーキテクチャ上の小さな変更であり、上位互換性がありました。

2000 年、System/390 はzSeries (現在は IBM Z と呼ばれています) に置き換えられました。zSeries メインフレームでは、31 ビットへの移行以来最も重要な設計上の改良点である 64 ビットのz/Architectureが導入されました。 ^[要出典]すべてにおいて、元の S/360 アーキテクチャおよび命令セットとの重要な下位互換性が維持されています。

GNUコンパイラ コレクション(GCC)には S/370 用のバックエンドがありましたが、時が経つにつれて時代遅れになり、最終的には S/390 バックエンドに置き換えられました。S/370 と S/390 の命令セットは本質的に同じですが (S/360 の導入以来一貫しています)、古いシステムでの GCC の操作性は放棄されています。^{[97] GCC は現在、} Linux/390の最初のリリースのハードウェア プラットフォームである System/390 Generation 5 (G5) の完全な命令セットを備えたマシンで動作します。ただし、S/370 で動作する GCC 3.2.3 の別途メンテナンスされたバージョンが利用可能であり、GCCMVS として知られています。^[98]

ブロックマルチプレクサチャネルは、以前は360/85と360/195でのみ利用可能でしたが、アーキテクチャの標準部分でした。互換性のために、セレクタチャネルとして動作することもできます。^[99]ブロックマルチプレクサチャネルは、シングルバイト（1.5 MB /秒）とダブルバイト（3.0 MB /秒）のバージョンで利用可能でした。

DAT 発表の一環として、IBM はチャネルをアップグレードして、I/O MMU の一種である間接データ アドレス リスト (IDAL) を追加しました。

データ ストリーミング チャネルの速度は、シングル バイト インターフェイスで 3.0 MB/秒でしたが、後に 4.5 MB/秒にアップグレードされました。

チャネル セット スイッチングにより、マルチプロセッサ構成内の 1 つのプロセッサが、障害が発生した場合やメンテナンスのためにオフラインになった場合に、他のプロセッサから I/O ワークロードを引き継ぐことができるようになりました。

System/370-XA では、以前はオペレーティング システムによって実行されていた I/O キューイングを実行するチャネル サブシステムが導入されました。

System/390 では、最大距離が 43 キロメートルの光ファイバー、半二重、シリアルチャネルであるESCONチャネルが導入されました。当初は 10 MByte/s で動作していましたが、その後 17 MByte/s に増加されました。

その後、FICON はIBM メインフレームの標準チャネルになりました。FIbre CONnection (FICON) は、IBM の先行技術(ESCON またはパラレル バスおよびタグ) のチャネルから制御ユニットへのケーブル接続インフラストラクチャとプロトコルの両方を、最大 16 ギガビット/秒のデータ速度で、最大 100 km の距離で標準の FC サービスとインフラストラクチャにマッピングするために使用される、ファイバー チャネル (FC) プロトコル用の ANSI FC- SB - 3シングルバイト コマンド コードセット 3 マッピング プロトコルの IBM 独自の名称です。ファイバー チャネル プロトコル(FCP) を使用すると、FICON と同じインフラストラクチャを使用して SCSI デバイスを接続できます。

• ヘラクレスエミュレータ
• IBM システム/360
• IBM システム/370-XA
• IBM ESA/390
• IBM システム z
• PCベースのIBM互換メインフレーム

S370-1位

IBM System/370 動作原理(PDF) (初版)。IBM。1970 年 6 月。A22-7000-0。

S370

IBM System/370 動作原理(PDF) (第 11 版)。IBM。1987 年 9 月。A22-7000-10。

S370-MVS

IBM System/370 Assists for MVS (PDF) (第 2 版)。IBM。1981 年 10 月。GA22-7079-1。

S370-VM

仮想マシン アシストおよびシャドウ テーブル バイパス アシスト(PDF) (初版)。IBM。1980 年 5 月。GA22-7074-0。2024年 9 月 19 日に取得。

S370-XA-1st

IBM System/370 拡張アーキテクチャの動作原理(PDF) . IBM. 1983 年 3 月. SA22-7085-0.

S370-XA

IBM System/370 拡張アーキテクチャの動作原理(PDF) (第 2 版)。IBM。1987 年 1 月。SA22-7085-1。

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 Enterprise Systems Architecture/390 Principles of Operation (PDF) (第 9 版)。IBM。2003 年 6 月。SA22-7201-08。2023 年 1 月 29 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2021年 1 月 1 日に取得。

ソニー

IBM System/370 拡張アーキテクチャ インタープリタ実行(PDF) (初版)。IBM。1984 年 1 月。SA22-7095-0。

• プラサド、NS (1989)。IBMメインフレーム。McGraw -Hill。ISBN 0070506868。— 第 4 章 (111 ～ 166 ページ) では System/370 アーキテクチャについて説明し、第 5 章 (167 ～ 206 ページ) では System/370 拡張アーキテクチャについて説明します。

• Hercules System/370 エミュレーター IBM System/370 のソフトウェア実装