IBM 700/7000 series

IBM 700/7000シリーズ  は、1950年代から1960年代初頭にかけてIBM社が製造していた大規模コンピュータシステム  のシリーズである。このシリーズには、互換性のないいくつかの異なるプロセッサ・アーキテクチャが含まれている。700シリーズは真空管ロジックを使用しており、トランジスタ化された7000シリーズが導入されたことによって時代遅れになった。7000シリーズは、最終的に、1964年に発表されたSystem/360に置き換えられた。しかし、7000シリーズに取って代わる十分に強力な最初の360である360/65は、1965年11月まで利用可能にはならなかった。OS/360の初期の問題と、ソフトウェアの変換コストが高かったため、その後も何年にもわたって多くの7000シリーズが使用された。

日本でも、特にIBM 7000シリーズが輸入され、利用されている。

1. アーキテクチャ
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IBM 700/7000シリーズは、データと命令の格納方法が全く異なる6つの方法がある。

最初の科学技術計算機 : 701 
その後の科学技術計算機 : 704、709、7040、7044、7090、7094
事務処理用 : 702、705、7080
1400シリーズ : 7010
10進数 : 7070、7072、7074
スーパーコンピュータ : 7030 として知られる)700クラスは真空管を使用し、7000クラスはトランジスタ化されている。初期の701と702のモデルを除いて、すべてのマシンは  磁気コアメモリを使用しているが、当初はウィリアムス管を使用し、後に磁気コアメモリに変換された。

シリーズでも機種によりワードマシンであったりキャラクタマシンであったりと、仕様が一貫したりしているわけではない。ストレッチとして知られる7030のように性格の全く違う機種にも、通し番号のように見える名前が付与された。

1.1. ソフトウェアの互換性の問題
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初期のコンピュータはソフトウェアなしで販売されていた。オペレーティングシステムが登場し始めると、4つの異なるメインフレームアーキテクチャと1400ミッドラインアーキテクチャを持つことは、少なくとも4つの異なるプログラミング作業が必要となることを意味し、IBMにとって大きな問題となった。

System/360は、7000シリーズおよび1400シリーズのアーキテクチャの最高の機能を1つの設計に統合した。ただし、一部の360モデルには、1400と7000の命令セットをマイクロコードでエミュレートできるオプション機能を持っている。1970年半ばに発売された360の後継機であるSystem/370のセールスポイントの1つは、改良された1400/7000シリーズのエミュレーションで、360上で必要に応じてシャットダウンしてエミュレーションモードで再起動するのではなく、オペレーティングシステムの制御下で実行できるようになったことである。

1.2. 周辺機器
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アーキテクチャは異なるものの、同じクラスのマシンは同じエレクトロニクス技術を使用し、通常は同じ周辺機器を使用する。テープ・ドライブは通常例外は[[:en:IBM 73407トラック形式IBM 7 trackを使用し、真空管マシンにはIBM 727が、トランジスタマシンには729が使用されている。真空管機もほとんどのトランジスタ機も、701で導入されたものと同じカードリーダー/カードパンチ、ラインプリンターを使用している。これらのユニット、IBM 711、721、および716は、IBMの会計機テクノロジーに基づいており、プラグボード式のコントロールパネルも含まれている。これらは比較的低速であり、7000シリーズの設置においては、はるかに高速な周辺機器を搭載したIBM 1401を組み込んで、カードからテープ、およびテープからラインプリンタへの操作をオフラインで実行するのが一般的であった。その後の3台のマシン、7010、7040、7044は、ミッドラインのIBM 1400シリーズの周辺機器を採用した。7030のテクノロジーの一部は、IBM 7340Hypertapeなど、他の7000シリーズコンピュータのデータチャネルや周辺機器で使用された。

2. 701}}最初の科学技術計算機 
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IBMポキプシー 研究所での開発中は「防衛計算機」として知られていたが、1953年4月7日にこのマシンはIBM 701電子データ処理マシン  として正式に発表された。

データ形式

数値の幅は36ビットまたは18ビットで、固定小数点のみである。

固定小数点数は、二進の符号/絶対値形式で格納される。命令形式

命令は18ビット長のシングルアドレスである。

符号 - ワード全体またはハーフワードオペランドアドレス
オペコード - 32命令
アドレス - 4096ハーフワードアドレスメモリを2048ワードから4096ワードに拡張するために、アドレスフィールドの最上位ビットを使用してバンクを選択する33番目の命令が追加された。。レジスタプロセッサレジスタは以下のように構成されていた。

AC - 38ビットアキュムレータ
MQ - 36ビット乗数/商メモリ

2,048または4,096 - 6ビット文字の36ビットバイナリワード

3. 704その後の科学技術計算機 
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IBMの36ビット科学技術アーキテクチャは、さまざまな計算集約型アプリケーションに使用された。最初のマシンは真空管式の704と709で、その後、トランジスタ式の7090、7094、7094-II、そして低価格の7040と7044が続いた。最終モデルは、入出力操作を処理する7044にリンクされた7094で構成される直接結合システム  であった。

データ形式

数値は固定小数点でも浮動小数点でも36ビットである。

固定小数点数は、二進の符号/絶対値形式で格納される。
単精度浮動小数点数は、仮数部符号、8ビット指数、27ビット仮数で構成される。
7094で導入された倍精度浮動小数点数は、仮数部符号、17ビット指数、54ビット指数で構成される。
英数字文字  は6ビットBCDで、1ワードに6文字が格納される。命令形式

基本的な命令フォーマットは、3ビットのプレフィックス、15ビットのデクリメント、3ビットのタグ、15ビットのアドレスからなる。プレフィックス・フィールドは命令のクラスを指定する。デクリメント・フィールドは、多くの場合、演算結果を更新するための即値オペランドを含むか、命令タイプをさらに定義するために使用される。タグの3ビットは3つ  のインデックスレジスタを指定し、その内容がアドレスから減算されて実効アドレスが生成される。アドレスフィールドには、アドレスまたは即時オペランドが含まれる。

レジスタ

プロセッサ・レジスタは次のように構成されている。

AC - 38ビットアキュムレータ
MQ - 36ビット乗数/商
XR - 15 ビットインデックスレジスタ 
SI - 36ビットセンスインジケータアキュムレータ  レジスタは符号/絶対値形式で動作する。

インデックスレジスタは2の補数形式で動作し、命令アドレスを修正するために使用される場合、命令内のアドレスから減算される。3つのインデックス・レジスタを持つマシンでは、タグに2つまたは3つのビットがセットされている場合 、それらの値は減算される前に一緒にOR演算される。7つのインデックスレジスタを持つIBM 7094には「互換性」モードがあり、このトリックを使用した以前のマシンのプログラムを引き続き使用できる。

センス・インジケータは、パネル・スイッチやライトを介してオペレータとの対話を可能にする。メモリ

704: 4,096 または 8,192 または 32,768 - 6 ビット文字を含む 36 ビットのバイナリワード
709、7090、7094、7094 II、7040、7044：32,768 - 6ビット文字を持つ36ビットのバイナリワード入力/出力

709/7090 シリーズは、テープやディスクなどの高速入出力にデータ同期チャネル  を使用する。基本的な7ビットname=7bit}}のDSC  は、メモリとI/Oデバイス間のデータ転送を制御するコンピュータメモリから独自の簡単なプログラムを実行するが、より高度な9ビットname=9bit}}の7909では、より高度なチャネルプログラムをサポートしている。709xのユニットレコード装置は非常に遅かったため、パンチカードのI/Oや高速プリントは、オフラインのIBM 1401との間で磁気テープを転送して行うことがよくあった。その後、データチャネルを使用して7090を7040に、または7094を7044に接続してIBM 7094/7044 Direct Coupled System を構成するために使用された。この構成では、より高速な1400シリーズの周辺機器を使用できる 7044 が主にI/Oを処理した。

FORTRANアセンブリプログラム

FORTRAN Assembly Program  は、IBMの間に合わせのFMS オペレーティングシステムの下で動作する、709、7090、および 7094 用のアセンブラである。以前のアセンブラは SCAT  であった。マクロはベル研究所  によってFAPに追加され、最終的な7090/7094アセンブラはIBSYSの下でIBMAPとなった。

メモリを予約するために使用されるその擬似命令BSSは「BSSセクション」という一般名の由来であり、今日でも多くのアセンブリ言語で、実行イメージに保存する必要のないタイプの予約メモリアドレス範囲を指定するために使用されている。

4. 702事務処理用アーキテクチャ 
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IBM 702とIBM 705は類似しており、705は702のプログラムの多くを変更することなく動かすことができるが、完全に互換性があるわけではない。

IBM 7080は705をトランジスタ化したバージョンで、さまざまな改良が加えられている。

後方互換性のために、705 I モード、705 II モード、705 III モード、または完全な 7080モードで実行できる。

データ形式

データは、レコードマークで終わる可変長の文字列で表される。

命令形式

5文字：1文字のオペコードと4文字のアドレス - OAAAA

レジスタ

702
2つのアキュムレータ - 512文字
705
1アキュムレータ - 256文字
14個の補助記憶装置 - 16文字
1つの補助記憶装置 - 32文字
7080
1アキュムレータ - 256文字
30個の補助記憶装置 - 512文字
32個の通信記憶装置 - 8文字メモリ

702
ウィリアムズ管で2,000～10,000文字