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IBM System/360 ( S/360 ) は、 IBMが1964 年 4 月 7 日に発表し[ 1 ] 、 1965 年から 1978 年にかけて出荷されたコンピュータ システム ファミリーです[ 2 ]。System /360 は、商用および科学アプリケーションの両方をカバーし、小型のエントリー レベルのマシンから大型のメインフレームまで、あらゆるサイズに対応するように設計された最初のコンピュータ ファミリーでした。この設計では、アーキテクチャと実装が区別されており、IBM は互換性のある設計のスイートをさまざまな価格でリリースすることができました。部分的に互換性のあるModel 44と最も高価なシステムを除くすべてのシステムは、マイクロ コードを使用して命令セットを実装しており、固定小数点バイナリ、固定小数点 10 進数、および16進数の浮動小数点演算を使用した8 ビットバイト アドレス指定を使用していました。System/360 ファミリーは、IBM のソリッド ロジック テクノロジー(SLT) を導入しました。これは、回路基板上により多くのトランジスタを詰め込むことで、より強力で小型のコンピュータを実現しましたが、IBM が未成熟であると考えていた集積回路は含まれていませんでした[ 3 ] 。
System/360 のチーフ アーキテクトはGene Amdahlで、プロジェクトは会長Thomas J. Watson Jr.の責任の下、Fred Brooksが管理していました。 [ 4 ] [ 5 ]商用リリースは、Watson のもう一人の部下であるJohn R. Opelが主導し、1964 年に IBM の System/360 メインフレーム ファミリーの発売を管理しました。 [ 6 ] 1964 年に発表された System/360 の最も低速なモデルであるModel 30 は、メモリが 8 から 64 KBで、毎秒最大 34,500 命令を実行できました。[ 7 ]高性能モデルは後に登場しました。1967 年のIBM System/360 Model 91 は、毎秒最大 1,660 万命令を実行できました。[ 8 ]より大型の 360 モデルは最大 8 MBのメイン メモリを搭載できましたが、これほどのメモリは珍しいものでした。[ 5 ]大規模なシステムではメインストレージが256KB程度しかない場合もあったが、512KB 、768KB 、または1024KBがより一般的だった。一部のモデルでは、最大8メガバイトの低速（8マイクロ秒）大容量ストレージ（LCS）も利用可能だった。
IBM 360は非常に成功を収め、顧客はアプリケーションソフトウェアの再プログラミングや周辺機器の交換なしに、ニーズの拡大に応じてシステムを拡張できるという安心感を持って、より小型のシステムを購入することができました。このシステムはその後何年にもわたってコンピュータ設計に影響を与え、多くの人が歴史上最も成功したコンピュータの一つと考えています。System/360ソフトウェアとのアプリケーションレベルの互換性（一部制限あり）は、現在もIBM Zメインフレームサーバーで維持されています。
1960年代初頭までに、IBMは5つの異なるコンピュータ製品ラインのサポートとアップグレードの負担に苦慮していた。これらの製品はそれぞれ異なる市場セグメントを対象としており、互いに全く異なっていた。例えば、IBM 1401のような会計処理用のマシンを購入した顧客が、今度はIBM 7040のようなエンジニアリング計算用のマシンを探していたとしても、IBMを選ぶ理由はなかった。7040は1401と互換性がなく、まるで別の会社の製品であるかのようだった。一見些細な性能向上が必要なだけで、多くの場合、全く新しいマシンやプログラムといった大規模な投資が必要になることに、顧客は不満を抱いていた。[ 9 ]
1961年、IBMは1960年代の開発計画を策定するために、システムプログラミング、研究、エンジニアリング、開発を意味するSPREADと呼ばれるタスクフォースを編成しました。コネチカット州グリニッジのニューイングラダーモーターホテルでの会議で、SPREADは次世代IBMマシンの新しいコンセプトを開発しました。当時、個々のトランジスタを小型集積回路に置き換えることや、従来の6ビット指向ワードから8ビットバイトへの移行など、新しい技術が市場に登場していました。これらは、既存のすべてのベンダーから、今日では第3世代として知られる新しい世代のマシンにつながることになります。[ 9 ]
SPREADが以前のコンセプトと大きく異なっていたのは、どのような機能がサポートされるかという点でした。異なる市場ニッチをターゲットにしたマシンではなく、新しいコンセプトは、これらの設計すべてを統合したものでした。単一の命令セットアーキテクチャ（ISA）には、バイナリ、浮動小数点、10進演算、文字列処理、文字セット間の変換（ ASCIIが広く普及する以前の大きな問題）、ファイル処理の広範なサポートなど、多くの機能が含まれていました。[ 9 ]
これは、IBMがまたしても以前のマシンと互換性のないマシンのラインを導入することを意味する。しかし、新しいシステムは、以前は別のマシンを必要としていたすべてのプログラムを実行できる。懸念されたのは、顧客がまたしても互換性のない新しいプラットフォームの購入に直面し、単に他のベンダーを選択するリスクがあったことである。しかし、このコンセプトは着実に支持を集め、設立から6か月後、同社はSPREADコンセプトを実装することを決定した。[ 9 ]
ボブ・エバンスの指揮の下、新しいチームが編成された。エバンスはCEOのトーマス・J・ワトソン・ジュニアを説得し、新しいシステムの開発を促した。ジーン・アムダールはコンピュータ自体のチーフアーキテクトであり、フレッド・ブルックスはソフトウェアのプロジェクトリーダー、エーリッヒ・ブロッホはIBMのハイブリッド集積回路設計であるソリッドロジックテクノロジーの開発を主導した。[ 10 ]
これらの機能をすべてサポートし、低価格帯の顧客にとって許容できる価格と、高価格帯の顧客にとって許容できる性能レベルを兼ね備えた単一のシステム設計を実現することは、ほぼ不可能に近い。そこで、SPREADのコンセプトは、定義された機能セットとその内部動作を分離し、性能と内部設計が異なる一連のマシンを提供することに基づいていた。
具体的には、マシンによっては、一部のコンポーネントがハードウェアに直接実装されず、代わりにマイクロコードまたはマイクロプログラムと呼ばれる小さなプログラムを使用して完成される場合があります。これらの小さなプログラム、またはサブプログラムは、マシン内部の読み出し専用メモリ（ROM）[ NB 1 ]に格納されます。一部のモデル[ NB 2 ]は、中央処理装置（CPU）でマイクロコードを使用して命令を実装しますが、他のモデル[ NB 3 ]はハードウェアのみを使用します。一部のモデル[ NB 4 ]は、 CPUでサイクルスティールマイクロコードを使用してI/Oチャネルを実装しますが、他のモデル[ NB 5 ]は、別の[ NB 6 ]ユニットでハードウェアのみを使用します。今日、このアプローチはマイクロコードとして知られています。[ 11 ]
これは、以前はソフトウェアがシステムごとに固有で、完全に別々のコンピュータシステムが必要だった価格とパフォーマンスのニッチに合わせてマシンをカスタマイズできる単一のラインナップが可能になったことを意味します。この柔軟性により、参入障壁が大幅に低下しました。他のほとんどのベンダーでは、顧客は、将来的に対応できなくなる可能性のあるマシンか、潜在的に強力すぎて高価すぎるマシンのどちらかを選択しなければなりませんでした。実際には、これは多くの企業がコンピュータを購入しないことを意味していました。今では、顧客は特定の要件を満たすマシンを購入でき、ニーズの変化に応じてモデルを切り替えても、既に実行しているプログラムのサポートを失うことはないという安心感を持つことができます。[ 9 ]
例えば、会計システムを購入し、今度はエンジニアリング分野にコンピュータサポートを拡大しようとしている企業の場合、これは、既に使用しているマシン上でエンジニアリングプログラムを開発およびテストできることを意味しました。より高いパフォーマンスが必要になった場合は、浮動小数点ハードウェアを備えたマシンを購入すればよく、他の部分は何も変更する必要がなく、単に高速化されるだけです。同じ周辺機器も使用できるため、例えば、エンジニアリングシステムからのデータをテープに書き込み、会計システムに既に接続されている高速ラインプリンタを使用して印刷することができます。あるいは、会計システムを両方のタスクを実行できるパフォーマンスを備えたシステムに完全に置き換えることもできます。[ 9 ]
単一の設計で機械の無数の使用方法すべてに対応できるという考えから「360」という名前が生まれ、「360」は円の360度を指し、IBMの広告では機械や部品の円が大きく取り上げられていた。[ 9 ]
IBMは当初、6種類のコンピュータと40種類の共通周辺機器を発表した。最終的にIBMは、NASA向けの希少な特注モデルを含む14種類のモデルを納入した。最も安価なモデルはモデル20で、コアメモリはわずか4096バイト、他のSystem/360モデルの16個の32ビットレジスタではなく8個の16ビットレジスタ、そして他のモデルで使用されている命令セットのサブセットを採用していた。
1964年の最初の発表では、モデル30、40、50、60、62、70が発表された。最初の3機種は、IBM 1400シリーズ市場をターゲットとした低価格帯から中価格帯のシステムだった。これら3機種はすべて1965年半ばに初めて出荷された。7000シリーズの後継機として開発された最後の3機種は、結局出荷されることはなく、代わりに65と75が発売された。65と75はそれぞれ1965年11月と1966年1月に初めて出荷された。
低価格帯に後から追加されたモデルには、モデル20（1966年、前述）、モデル22（1971年）、モデル25（1968年）などがある。モデル20にはいくつかのサブモデルがあり、サブモデル5は上位機種だった。モデル22は、モデル30を再利用したもので、最大メモリ容量が小さく、I/Oチャネルが低速だったため、モデル30よりも低速で低容量のディスクやテープデバイスしか使用できなかった。
モデル44（1966年）は、科学計算、リアルタイム計算、プロセス制御向けに設計された特殊モデルであり、いくつかの追加命令を備え、すべてのストレージ間命令とその他5つの複雑な命令が削除されていた。
一連のハイエンドマシンには、モデル67（1966年、下記参照、64および66として一時的に予告されていた[ 12 ]）、85（1969年）、91（1967年、92として予告されていた）、95（1968年）、および195（1971年）が含まれていた。85の設計は、System/360シリーズと後継のSystem/370の中間に位置し、370/165の基礎となった。195にはSystem/370バージョンもあったが、動的アドレス変換は含まれていなかった。
実装は、異なるネイティブデータパス幅、マイクロコードの有無など、大きく異なっていたが、極めて高い互換性があった。特に明記されていない限り、モデルはアーキテクチャ的に互換性があった。例えば、91は科学計算用に設計され、命令の順不同実行を提供していた（複数の命令の読み取り中にプログラムトラップが発生すると「不正確な割り込み」が発生する可能性があった）が、商用アプリケーションで使用される10進命令セットは備えていなかった。新しい機能は、アーキテクチャの定義に違反することなく追加できた。65には、CPU間シグナリングの拡張機能を備えたデュアルプロセッサバージョン（M65MP）があり、85にはキャッシュメモリが導入された。モデル44、75、91、95、および195は、他のすべてのモデルとは異なり、マイクロコードではなくハードワイヤードロジックで実装されていた。
1965 年 8 月に発表されたモデル67 は、タイム シェアリングをサポートする動的アドレス変換(仮想メモリ) ハードウェアを提供する最初の量産型 IBM システムでした。「DAT」は現在ではMMUと呼ばれることが一般的です。実験用のワンオフ ユニットがモデル 40 をベースに構築されました。67 の前に、IBM は 60 と 62 の DAT バージョンであるモデル 64 と 66 を発表しましたが、60 と 62 が 65 に置き換えられたのとほぼ同時に、67 もすぐに置き換えられました。DAT ハードウェアは、当初はシリーズに搭載されていませんでしたが、1972 年にS/370シリーズで再び登場しました。近縁の 65 と同様に、67 もデュアル CPU を提供しました。
IBMは1977年末までにSystem/360の全モデルの販売を中止した。[ 13 ]
IBMの既存顧客は、第2世代マシンで動作するソフトウェアに多額の投資を行っていた。System/360のいくつかのモデルには、特別なハードウェア[ 14 ]とマイクロコード、および既存のプログラムを新しいマシンで実行できるようにするエミュレーションプログラムを使用して、顧客の既存のコンピュータをエミュレートするオプションがあった。
当初、顧客はコンピュータを停止してエミュレーション プログラムをロードする必要がありました。[ 15 ] IBM は後に機能を追加し、エミュレータ プログラムを修正して、オペレーティングシステムの制御下で 1401、1440、1460、1410、および 7010 のエミュレーションを可能にしました。モデル 85 および後の System/370 は前例を維持し、エミュレーション オプションを保持し、エミュレータをネイティブ プログラムと並行して OS の制御下で実行できるようにしました。[ 16 ] [ 17 ]
System/360 (モデル 20、44 [ NB 7 ]、および 67 [ NB 8 ]を除く) は、1970 年にほぼ互換性のあるSystem / 370シリーズに置き換えられ、モデル 20 のユーザーはIBM System/3への移行が推奨されました。 ( FS 技術による大きなブレークスルーの構想は、コスト効率と継続性の理由から 1970 年代半ばに放棄されました。) 後期の互換性のある IBM システムには、 4300 ファミリー、308x ファミリー、3090、ES/9000および9672ファミリー ( System/390ファミリー)、およびIBM Zシリーズが含まれます。
System/360 のマシン コードやアーキテクチャとほぼ同一または互換性のあるコンピュータには、Amdahlの 470 ファミリー (およびその後継機)、日立のメインフレーム、Magnuson Computer Systems のM80 シリーズ、UNIVAC 9000 シリーズ[ 18 ]、Facom としての富士通、RCA Spectra 70シリーズ[ NB 10 ] 、およびEnglish Electric System 4 [ NB 11 ]などがあった。
1975年に発表されたIBM 5100ポータブルコンピュータは、ハードウェアエミュレータを介してSystem/360のAPL.SVプログラミング言語を実行するオプションを提供していた。IBMはこの方法を採用することで、5100専用のAPLバージョンを作成するコストと時間を回避することができた。
放射線耐性を強化し、その他若干の改良を加えたSystem/360は、 System/4 Piアビオニクスコンピュータとして、複数の戦闘機や爆撃機に搭載されている。完全な32ビット版AP-101では、4台のPiマシンが、耐障害性スペースシャトルコンピュータシステム（5ノード構成）の複製計算ノードとして使用された。米国連邦航空局は、 1970年代から1990年代にかけて、航空管制用に改良されたSystem/360の特殊クラスタであるIBM 9020を運用していた。（9020のソフトウェアの一部は、現在でも新しいハードウェア上でエミュレーションによって使用されているようだ。 ）
System/360は、以下のような数々の業界標準を市場に導入しました。
System/360 シリーズのコンピュータ アーキテクチャ仕様は、実装自体については何も仮定せず、実装のインターフェースと期待される動作を記述しています。[ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]このアーキテクチャは、すべての実装で利用可能でなければならない必須インターフェースとオプションのインターフェースを記述しています。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。
オプション機能の一部は以下のとおりです。
System/360の全モデル（モデル20とモデル44を除く）は、その仕様を実装していた。
バイナリ演算と論理演算は、標準機能としてレジスタ間およびメモリ間/レジスタ間/レジスタ間メモリとして実行されます。商用命令セットオプションがインストールされている場合、パック10進演算はメモリ間メモリとして実行でき、一部のメモリ間レジスタ演算も実行できます。科学命令セット機能がインストールされている場合、32ビットまたは64ビット浮動小数点演算用にプログラム可能な4つの浮動小数点レジスタにアクセスできます。モデル85と195は、浮動小数点レジスタのペアに格納された128ビット拡張精度浮動小数点数も操作でき、ソフトウェアは他のモデルでエミュレーションを提供しました。System/360は、8ビットバイト、32ビットワード、64ビットダブルワード、および4ビットニブルを使用しました。マシン命令には、レジスタ番号またはメモリ アドレスを含むオペランドを持つ演算子がありました。こうした複雑な指導方法の組み合わせにより、指導の長さや形式に多様性が生じた。
メモリのアドレス指定は、レジスタ1からF（15）を用いたベースプラスディスプレイスメント方式で行われた。ディスプレイスメントは12ビットでエンコードされ、ベースレジスタに格納されたアドレスからのオフセットとして4096バイト（0～4095）のディスプレイスメントが可能となった。
レジスタ 0 は、ベース レジスタとしてもインデックス レジスタとしても (分岐アドレス レジスタとしても) 使用できませんでした。「0」は メモリの最初の 4 KB のアドレスを示すために予約されていたため、レジスタ 0 が上記のように指定されている場合、レジスタ 0 に含まれる可能性のある値の代わりに、値 0x00000000 が暗黙的に実効アドレス計算に入力されました (または、分岐アドレス レジスタとして指定されている場合は、分岐は実行されず、レジスタ 0 の内容は無視されましたが、命令の副作用は実行されました)。
この特定の動作により、割り込みルーチンの最初の数命令サイクルではベースレジスタが必ずしも0に設定されるわけではないため、割り込みルーチンの初期実行が可能になります。IPL（初期プログラムロード、ブート）では、レジスタを保存せずにクリアできるため、この動作は必要ありません。
Model 67を除き、[ 29 ]すべてのアドレスは実メモリのアドレスでした。仮想メモリは、System/370シリーズが登場するまで、ほとんどのIBMメインフレームでは利用できませんでした。Model 67は仮想メモリアーキテクチャを導入し、MTS、CP-67、TSS/360はこのアーキテクチャを使用しましたが、IBMのメインラインSystem/360オペレーティングシステムでは使用しませんでした。
System/360のマシンコード命令は、2バイト長（メモリオペランドなし）、4バイト長（オペランド1つ）、または6バイト長（オペランド2つ）です。命令は常に2バイト境界に配置されます。
MVC（文字移動）（16進数：D2）のような命令では、最大で256バイトの情報しか移動できません。256バイトを超えるデータを移動するには、複数のMVC命令を実行する必要がありました。（System/370シリーズでは、MVCL「文字移動ロング」命令など、より強力な命令群が導入され、最大16MBのデータを 1つのブロックとして移動できるようになりました。）
オペランドは 2 バイト長で、通常はベース レジスタを示す 4 ビットのニブルと、そのレジスタの内容に対する 12 ビットの変位としてアドレスを表します。変位の範囲は000 ～ FFF (ここでは16 進数で表示) です。そのオペランドに対応するアドレスは、指定された汎用レジスタの内容に変位を加えたものです。たとえば、ベース レジスタ 7 から256 バイト (長さコードは 16 進数でFFで 255) を変位000を加えてベース レジスタ 8 に変位001を加えて移動する MVC 命令は、6 バイトの命令 " D2FF 8001 7000 " (演算子/長さ/アドレス 1/アドレス 2)としてコード化されます。
System/360は、スーパーバイザ状態と問題状態を分離するように設計されていました。これにより、基本的なレベルのセキュリティとプログラミングエラーからの回復が可能になりました。問題（ユーザー）プログラムは、スーパーバイザ状態に関連付けられたデータやプログラムストレージを変更できませんでした。アドレス指定、データ、または操作の例外エラーが発生すると、制御されたルーチンによってマシンはスーパーバイザ状態に移行し、オペレーティングシステムがエラーのあるプログラムを修正または終了できるようにしました。同様に、マシンチェックルーチンによって特定のプロセッサハードウェアエラーを回復することもできました。
周辺機器はチャネルを介してシステムに接続されます。チャネルとは、周辺機器とメインメモリ間のデータ転送に最適化された命令セットを持つ専用プロセッサです。現代の用語で言えば、これはダイレクトメモリアクセス（DMA）に相当します。S/360では、チャネルはバスケーブルとタグケーブルで制御ユニットに接続されていました。IBMは最終的に、これらのチャネルをエンタープライズシステム接続（ESCON）およびファイバー接続（FICON）チャネルに置き換えましたが、それはS/360の時代が終わってからのことでした。
当初は、2 種類のチャネルがありました。カード リーダーやパンチ、ライン プリンター、通信コントローラーなどの「低速」デバイスを接続するためのバイト マルチプレクサ チャネル (当時は単に「マルチプレクサ チャネル」として知られていました) と、ディスク ドライブ、テープ ドライブ、データ セル、ドラムなどの高速デバイスを接続するためのセレクタ チャネルです。すべての System/360 (標準の 360 ではなかったモデル 20 を除く) には、バイト マルチプレクサ チャネルと 1 つ以上のセレクタ チャネルがありますが、モデル 25 には、バイト マルチプレクサ チャネルまたはセレクタ チャネルのいずれかである 1 つのチャネルしかありません。小型モデル (モデル 50 まで) には統合チャネルがありますが、大型モデル (モデル 65 以上) では、チャネルは別々のキャビネット内の大きな独立したユニットです。IBM 2870 は最大 4 つのセレクタ サブ チャネルを備えたバイト マルチプレクサ チャネルで、IBM 2860 は最大 3 つのセレクタ チャネルです。
バイトマルチプレクサチャネルは、複数のデバイスとの間で同時に、デバイスの最高定格速度で入出力処理を行うことができます。これは、それらのデバイスからの入出力を単一のデータパスに多重化してメインメモリに送るため、この名前が付けられています。バイトマルチプレクサチャネルに接続されたデバイスは、1バイト、2バイト、4バイト、または「バースト」モードで動作するように構成されます。より大きな「ブロック」のデータを使用することで、より高速なデバイスを処理できます。たとえば、毎分600枚のカードで動作する2501カードリーダーは1バイトモードで動作し、1403-N1プリンタはバーストモードで動作します。また、大型モデルのバイトマルチプレクサチャネルには、テープドライブに対応するためのオプションのセレクタサブチャネルセクションがあります。バイトマルチプレクサのチャネルアドレスは通常「0」で、セレクタサブチャネルアドレスは「C0」から「FF」まででした。したがって、System/360のテープドライブは、一般的に0C0～0C7のアドレスで使用されていました。その他の一般的なバイトマルチプレクサのアドレスは次のとおりです。00A: 2501 カードリーダー、00C/00D: 2540 リーダー/パンチ、00E/00F: 1403-N1 プリンター、010～013: 3211 プリンター、020～0BF: 2701/2703通信ユニット。これらのアドレスは、z/VM 仮想マシンで現在でも一般的に使用されています。
System/360のモデル40と50には、通常01Fとしてアドレス指定される統合型1052-7コンソールが搭載されていますが、これはバイトマルチプレクサチャネルには接続されておらず、メインフレームに直接内部接続されていました。モデル30は、1051制御ユニットを介して別のモデルの1052を接続していました。モデル60から75も1052-7を使用しています。
セレクタチャネルは、高速デバイスとのI/Oを可能にした。これらのストレージデバイスは、制御ユニットに接続され、さらにチャネルに接続された。制御ユニットは、複数のデバイスをチャネルに接続することを可能にした。より高速なモデルでは、同時または並列に動作可能な複数のセレクタチャネルにより、全体的なパフォーマンスが向上した。
制御ユニットは、「バスとタグ」ケーブルのペアでチャネルに接続されます。バスケーブルはアドレスとデータ情報を伝送し、タグケーブルはバス上のデータを識別します。チャネルの一般的な構成は、メインフレーム—制御ユニット X—制御ユニット Y—制御ユニット Z のようにデバイスをチェーン状に接続することです。各制御ユニットには、処理するアドレスの「キャプチャ範囲」が割り当てられます。たとえば、制御ユニット X はアドレス 40～4F、制御ユニット Y は C0～DF、制御ユニット Z は 80～9F をキャプチャします。キャプチャ範囲は 8、16、32、64、または 128 デバイスの倍数でなければならず、適切な境界に揃える必要があります。各制御ユニットには、1 つ以上のデバイスが接続されています。たとえば、6 台のディスクを備えた制御ユニット Y があり、そのディスクは C0～C5 としてアドレス指定されます。
IBMが製造するバス・タグケーブルには、大きく分けて3種類あります。まず標準的なグレーのバス・タグケーブル、次にブルーのバス・タグケーブル、そして最後にタンのバス・タグケーブルです。一般的に、新しいバージョンのケーブルはより高速な通信速度やより長い伝送距離に対応しており、一部の周辺機器では、上流側と下流側の両方で最低限必要なケーブルバージョンが指定されています。
チャネル上の制御ユニットのケーブル順序も重要です。各制御ユニットは、高優先度または低優先度として「ストラップ」されます。メインフレームのチャネルでデバイス選択が送信されると、選択は X→Y→Z→Y→X の順に送信されます。制御ユニットが「高」の場合は送信方向で選択がチェックされ、「低」の場合は受信方向でチェックされます。したがって、制御ユニット X は 1 番目または 5 番目、Y は 2 番目または 4 番目、Z は 3 番目になります。また、同じメインフレームまたは複数のメインフレームから複数のチャネルを制御ユニットに接続することも可能です。これにより、高性能、多重アクセス、およびバックアップ機能が充実します。
通常、チャンネルのケーブル全長は200フィートに制限されており、それよりも短い方が望ましい。各制御ユニットは、200フィートの制限のうち約10フィートを占める。
IBMは、Model 85およびModel 195で初めて新しいタイプのI/Oチャネルである2880ブロックマルチプレクサチャネルを導入し、その後System/370で標準機能とした。このチャネルにより、デバイスはI/O操作の完了を待ってチャネルプログラムを一時停止し、チャネルを他のデバイスが使用できるように解放することができた。ブロックマルチプレクサチャネルは、標準の1.5 MB/s接続、または2バイトインターフェース機能を使用した3 MB/s接続をサポートできる。後者は、1本のタグケーブルと2本のバスケーブルを使用する。S /370では、1本のバスケーブルと1本のタグケーブルを使用する3.0 MB/sデータストリーミング[ 41 ]チャネルのオプションがある。
この技術の最初の用途は、8つの「露光領域」（エイリアスアドレス）と回転位置検出（RPS）を備えた2305固定ヘッドディスクでした。
ブロックマルチプレクサチャネルはセレクタチャネルとして動作し、レガシーサブシステムの互換性のある接続を可能にする。[ 42 ]
当時登場したばかりのモノリシック集積回路の信頼性と入手可能性に不安があったため、IBMは独自のカスタムハイブリッド集積回路 を設計・製造することにした。これらは11mm角のセラミック基板上に構築された。抵抗器はシルクスクリーン印刷され、個別のガラス封止型トランジスタとダイオードが追加された。その後、基板は金属製の蓋で覆われるか、プラスチックで封止され、「ソリッドロジックテクノロジー」（SLT）モジュールが作成された。
これらのSLTモジュールは、小型の多層プリント基板である「SLTカード」にフリップチップ実装された。各カードの片方の端には1つまたは2つのソケットがあり、コンピュータの「SLTボード」（バックプレーンとも呼ばれる）のピンに差し込むようになっていた。これは、他のほとんどの会社のカードの実装方法とは逆で、他の会社のカードでは、カードにピンまたはプリントされた接点領域があり、コンピュータのボード上のソケットに差し込むようになっていた。
最大20枚のSLTボードを横並びに（垂直方向と水平方向に、最大高さ4枚、幅5枚）組み立てて「ロジックゲート」を形成できた。複数のゲートをまとめて取り付けると、箱型の「ロジックフレーム」ができた。外側のゲートは通常、垂直方向の端に沿ってヒンジで取り付けられており、内側の固定ゲートにアクセスできるように開くことができた。大型のマシンでは、複数のフレームをボルトで固定して最終ユニットを構成することができ、例えばマルチフレームの中央処理装置（CPU）などが挙げられる。
小型の System/360 モデルでは、Basic Operating System/360 ( BOS/360 )、Tape Operating System (TOS/360)、または Disk Operating System/360 ( DOS/360、後に DOS/VS、DOS/VSE、VSE/AF、VSE/SP、VSE/ESA、そしてz/VSEへと進化) が使用されました。
大型モデルでは、オペレーティング システム/360 (OS/360) が使用されました。 IBM は、プライマリ コントロール プログラム (PCP)、固定数のタスクによるマルチ プログラミング(MFT)、可変数のタスクによるマルチ プログラミング(MVT) など、機能が段階的に強化された OS/360 を複数レベル開発しました。 MVT が実用的なシステムになるまでには長い時間がかかり、より控えめな MFT が広く使用されました。 PCP は、MFT をうまく実行できない中規模マシンや、MFT が利用可能になる前の大型マシンで使用されました。 OS/360 の最終リリースには、MFT と MVT のみが含まれていました。System/370以降のマシンでは、MFT はOS/VS1に進化し、MVT はOS/VS2 (SVS) (シングル仮想ストレージ)に進化し、その後さまざまなバージョンのMVS (マルチ仮想ストレージ) を経て、現在のz/OSに至りました。
IBMは1965年8月にModel 67を発表した際、 TSS/360（タイムシェアリングシステム）も同時に67と同時期に提供開始すると発表した。Multicsに対抗するTSS/360は、多くの先進的な機能を備えた野心的なプロジェクトだった。しかし、性能上の問題、開発の遅延、中止、再開、そして最終的には1971年に再び中止された[ NB 15 ]。顧客はCP-67、MTS（ミシガン端末システム）、TSO（ OS/360用タイムシェアリングオプション）、またはその他のいくつかのタイムシェアリングシステムに移行した。
オリジナルの仮想マシンシステムであるCP-67は、 CP/CMSとしても知られていました。CP/67は、IBMの主流から外れたケンブリッジ・サイエンティフィック・センターで、 MITの研究者と協力して開発されました。CP/CMSは最終的に広く受け入れられ、 VM/370 （仮想マシン）の開発につながりました。VM /370には、 VM/CMS （会話型モニタリングシステム）と呼ばれる主要な対話型「サブ」オペレーティングシステムが搭載されていました。これが今日のz/VMへと発展しました。
モデル20には、TPS（テープ処理システム）と呼ばれる簡略化された、あまり使われなかったテープベースのシステムと、2311ディスクドライブをサポートするDPS（ディスク処理システム）が搭載されていました。TPSは8KB のメモリを搭載したマシンで動作できましたが、DPSは12KBが必要で 、モデル20としてはかなり重いものでした。多くの顧客は4KBの メモリとCPS（カード処理システム）で十分満足していました。TPSとDPSでは、カードリーダーを使用して、実行するジョブのスタックを定義し、顧客の支払いなどのトランザクションデータを読み取るジョブ制御言語カードを読み取りました。オペレーティングシステムはテープまたはディスクに格納され、結果もテープまたはハードドライブに保存できました。スタックされたジョブ処理は、小規模ながらも冒険心のあるコンピュータユーザーにとって魅力的な可能性となりました。
TOSの前身である、あまり知られておらず、あまり使われていない80桁のパンチカードユーティリティプログラム群、Basic Programming Support（BPS）（冗談めかして「かろうじてプログラミングサポート」）が、小規模システム向けに提供されていた。
IBMはSystem/360向けに作成された新しいコンポーネントに新しい命名システムを導入したが、IBM 1403やIBM 1052といったよく知られた旧名称も維持された。この新しい命名システムでは、コンポーネントには2から始まる4桁の番号が割り当てられた。2桁目はコンポーネントの種類を表しており、その内容は以下のとおりである。
IBMはSystem/360向けに新しい周辺機器ファミリーを開発し、旧型の1400シリーズから一部を引き継いだ。インターフェースが標準化されたことで、以前の製品ラインよりもプロセッサ、コントローラ、周辺機器を柔軟に組み合わせることが可能になった。
さらに、System/360コンピュータは、以前のコンピュータ向けに開発された一部の周辺機器を使用することができました。これらの以前の周辺機器は、IBM 1403チェーンプリンタのように、異なる番号体系を使用していました。1403は、すでに主力製品として定評のある非常に信頼性の高いデバイスでしたが、System/360向けに改良された際には1403-N1として販売されました。
また、レジのロールテープからリーガルサイズの用紙まで、英数字（A/N）と手書き数字（NHP/NHW）を読み取ることができる光学文字認識（OCR）リーダー、IBM 1287とIBM 1288も利用可能でした。当時、これは非常に大型の光学式／ロジックリーダーで行われていました。当時のソフトウェアは処理速度が遅く、高価すぎたのです。
モデル 65 以下は、コンソール タイプライターとして IBM 1052-7 が付属して販売されました。機能 5450 を備えた 360/85 は、同シリーズの他の機種と互換性のないディスプレイ コンソールを使用しています。[ 43 ] [ 44 ] 370/165 および 370/168 用の後期の 3066 コンソールは、360/85 と同じ基本的なディスプレイ デザインを使用しています。IBM System/360 モデル 91 および 195 は、IBM 2250 に似たグラフィック ディスプレイをプライマリ コンソールとして使用しています。
追加のオペレーターコンソールも利用可能だった。一部のハイエンド機種では、オプションで2250グラフィックディスプレイを購入でき、価格は10万ドル以上だった。小型機種では、より安価な2260ディスプレイ、あるいは後に3270ディスプレイを使用することができた。
System/360 用の最初のディスクドライブはIBM 2302s [ 45 ] : 60–65とIBM 2311s [ 45 ] : 54–58であった。System /360 用の最初のドラムはIBM 7320 [ 46 ] [ 47 ] : 41 であった。
156 kbit/sの2302は、以前の1302を ベースにしており、112.79 MBモジュールを2つ搭載したモデル3 [ 45 ] : 60、または同様のモジュールを4つ搭載したモデル4 [ 45 ] : 60として入手可能であった。
取り外し可能な1316ディスクパックを備えた2311は、IBM 1311をベースとしており、理論上の容量は7.2MBでした が、実際の容量はレコード設計によって異なりました。[ 47 ]： 31（360/20で使用する場合、1316パックは固定長270バイトセクターにフォーマットされ、最大容量は5.4MBでした。）
1966年に最初の2314が出荷されました。このデバイスは、制御ユニットを内蔵した最大8台の使用可能なディスクドライブを備えていました。ドライブは9台ありましたが、1台は予備として確保されていました。各ドライブは、容量が約28MBの取り外し可能な2316 ディスクパックを使用していました。2311と2314のディスクパックは、今日の基準からすると物理的に大きく、例えば1316ディスクパックは直径約14インチ（36cm ）で、中央のスピンドルに6枚のプラッタが積み重ねられていました。上下の外側プラッタにはデータは保存されませんでした。データは、上下のプラッタの内側と内側プラッタの両面に記録され、10の記録面が提供されました。10個の読み書きヘッドは、203の同心円状のトラックでフォーマットされたプラッタの表面を一緒に移動しました。ヘッドの移動量（シーク）を減らすために、データは上プラッタの内側から下プラッタの内側まで仮想の円筒に書き込まれました。これらのディスクは、今日のハードディスクのように固定サイズのセクターでフォーマットされることは通常ありませんでした（ただし、 CP/CMSでは固定サイズでフォーマットされていました）。むしろ、ほとんどのSystem/360 I/Oソフトウェアは、磁気テープの場合と同様に、データレコードの長さをカスタマイズすることができました（可変長レコード）。
初期の最も強力な System/360 の一部は、トラックごとにヘッドを備えた高速ドラムストレージデバイスを使用していた。7320 の後継機である 3,500 RPM の 2301 [ 48 ]は、容量 4 MB で、System/360 の最初の発表の一部であった。303.8 kbit/s のIBM 2303 [ 45 ] : 74–76 は、容量 3.913 MB で、1966 年 1 月 31 日に発表された。これらは System/360 および System/370 向けに発表された唯一のドラムであり、そのニッチは後に固定ヘッド ディスクによって埋められた。
6,000 RPM 2305 は 1970 年に登場し、モジュールあたり5 MB (2305-1) または 11 MB (2305-2) の容量を備えていました。 [ 49 ] [ 50 ]これらのデバイスは容量は大きくありませんでしたが、その速度と転送速度により、高性能のニーズに魅力的なものとなりました。典型的な用途は、同じメモリ領域に交互に書き込まれるプログラムセクションのオーバーレイリンク (OS とアプリケーションのサブルーチンなど) でした。固定ヘッドのディスクとドラムは、初期の仮想メモリシステムでページングデバイスとして特に効果的でした。2305 は、しばしば「ドラム」と呼ばれていましたが、実際にはトラックごとにヘッドがあるディスクデバイスで、12 の記録面と最大 3 MB/s のデータ転送速度を備えていました。
IBM 2321 データセル[ 51 ]は、データを保持するための複数の磁気ストリップを含む機械的に複雑な装置で、めったに見かけることはなかった。ストリップはランダムにアクセスでき、読み書き操作のために円筒形のドラムに載せられ、その後内部ストレージカートリッジに戻された。IBM データセル[ヌードルピッカー]は、IBMの商標である「高速」な大規模オンライン直接アクセスストレージ周辺機器（近年では「仮想テープ」および自動テープライブラリアン周辺機器として復活）の1つであった。2321 ファイルの容量は 400 MB で、2311 ディスクドライブの容量が 7.2 MB だった当時 。IBM データセルは、容量が大きく、保存バイトあたりのコストが比較的低い磁気テープと、バイトあたりのコストが高いディスクとの間のコスト/容量/速度のギャップを埋めるために提案された。また、一部の設置では、電気機械式の動作が信頼性に欠けることが判明し、より機械性の低い直接アクセスストレージが選択された。
モデル44は、標準機能として統合型シングルディスクドライブを提供していた点でユニークだった。このドライブは2315「ラムキット」カートリッジを使用し、1,171,200バイトのストレージ容量を提供した。[ 30 ]： 11
2400シリーズの1/2インチ磁気テープユニットは、2401および2402モデル1～6磁気テープユニット、2403モデル1～6磁気テープユニットおよび制御装置、2404モデル1～3磁気テープユニットおよび制御装置、そして2803/2804モデル1および2テープ制御装置で構成されていました。[ 52 ] 1967年に導入された後期の2415磁気テープユニットおよび制御装置は、2台、4台、または6台のテープドライブと制御装置を1つのユニットに搭載しており、速度は遅く、価格も安価でした。[ 53 ] 2415ドライブと制御装置は別々に販売されませんでした。[ 54 ] System/360で、IBMはIBM 7トラックから9トラックのテープフォーマットに切り替えました。一部の2400シリーズドライブは、旧型のIBMとの互換性のために、7トラックテープの読み書きに対応していました。729テープドライブ。1968 年に IBM 2420 テープシステムがリリースされ、はるかに高いデータレート、自動スレッディング テープ操作、1600 bpi のパッキング密度が実現しました。[ 55 ]これは 1979 年まで製品ラインに残っていました。[ 56 ]
当時のメインフレームシステムとしては非常に大量に販売またはリースされたにもかかわらず、System/360コンピュータはごく少数しか現存しておらず、そのほとんどは博物館やコレクターの非稼働資産として保管されている。現存するシステムの例としては、以下のようなものがある。
フロントパネル以外の部品も残っているSystem/360のリストは、World Inventory of remaining System/360 CPUsで確認できます。
このギャラリーでは、各種モデルのオペレーターコンソール、レジスター表示ランプ、トグルスイッチ（写真中央）、および「緊急プル」スイッチ（写真右上）を紹介しています。
。...マシンサイクルタイムは、100 万分の 1 秒からわずか 200 億分の 1 秒までです。...メモリ容量は、8,000 文字の情報から 8,000,000 文字以上までです。
モード ステータス (System/360、モデル 30、モードまたは 1401 互換モード) は、互換性初期化デッキの読み込み中に設定されます。