System/360
System/360シリーズにはコンピュータ・アーキテクチャ仕様が定められている。その仕様は実装については全く何も前提としておらず、外部とのインタフェースと外から見た振る舞いを規定している。アーキテクチャは、あらゆる実装で必須とされるインタフェースが記述しており、実装しなくてもよいオプションのインタフェースも記述している。
アーキテクチャには次のような項目が含まれる。
バイト順序はビッグエンディアン
プロセッサ 16本×32ビット 汎用レジスタ (R0-R15) 64ビット プログラムステータスワード (PSW) 割り込みマスク 特権状態 条件コード 24ビット 命令アドレス 割り込みは、マスク不可とマスク可能なクラス、さらにサブクラスがある。 命令セット。各命令が詳述されており、プログラムへの割り込みとして認識される例外の発生条件も定義されている。
記憶装置 1バイトは8ビット 特殊なプロセッサ通信領域がアドレス0番地から始まっている。 アドレスは24ビット
人手による操作で可能な制御 ブート(IBMでは Initial Program Load、IPL と呼ぶ) オペレータによる割り込み発生 システムのリセット 基本的なデバッグ機能 システム状態(メモリおよびプロセッサ)の表示と人手による変更
入出力機構 - 周辺機器自体は記述されていない。
パンチカード関連装置としては、2501カードリーダ、1442と2540リーダ/パンチがあり、多くのシステムに2540が使われていた。さらにソータとしても使える 2560 MFCM ("Multi-Function Card Machine") はモデル20でのみ使えたが、信頼性に問題があることで有名だった。
ラインプリンターとしてはIBM 1403と低速なIBM 1443(IBM 1443)があった。
紙テープリーダ 2671 は1964に登場した。読み取り速度は 1,000 cps である。初期には紙テープリーダやパンチもあったが、標準品ではなく特注品扱いだった。
光学文字認識 (OCR) 装置としては 1287 と 1288 がある。1287は手書きの数字や一部のOCR用フォントを認識でき、キャッシュレジスター用のOCR紙テープを読み取れる。1288はページ単位でOCRフォントの文書を読み取ることができ、手書きの数字も認識できる。
磁気インク文字認識 (MICR) 装置としては、1412 と 1419(小切手ソータ)がある。また小切手に磁気インクで印刷する 1445 プリンターがある。これらは基本的に銀行向けである。
オプションの機能として次のような項目がある。
パック10進数命令群
浮動小数点数命令群
タイミング機能(インターバルタイマ)
キー制御型メモリ保護
モデル20を除く全てのSystem/360でこれらの仕様を実装していた。
二進演算と論理演算は、レジスタ-レジスタ間、メモリ-レジスタ/レジスタ-メモリ間で実行可能である。商用命令セット・オプションを実装している場合、レジスタ-レジスタ間および一部はメモリ-レジスタ間でパック10進数演算を実行可能である。科学命令セット・オプションを実装している場合、4本の浮動小数点数レジスタがあり、32ビットまたは64ビットの浮動小数点演算を実行可能である。モデル85と195の場合、さらに128ビットの拡張浮動小数点数を扱うことができ、2本の浮動小数点数レジスタで1つの数値を格納する。他の機種ではソフトウェアでのエミュレーションで同等機能を提供する。1バイトは8ビット、1ワードは32ビット、1ダブルワードは64ビット、1ニブルは4ビットである。命令のオペランドにはレジスタ番号またはメモリアドレスを指定できる。この複雑な組み合わせにより、命令長や形式は様々に変化する。
メモリアドレッシングは「ベース+ディスプレースメント」形式でレジスタ R1~R15 をベースに使うことができる。
360用の最初のディスクドライブは IBM 2302 と IBM 2311 である。2302 は 1302 を改良したものである。
2311はリムーバブルなディスクパック 1316 を使用する装置であり、IBM 1311 の後継である。理論上は7.2MBの容量があるが、実際の容量はレコード設計に依存する。例えば、モデル20で1316パックを使う場合、固定長セクタでフォーマットされ、最大容量は5.4MBとなっていた。
1966年、2314 が出荷された。内蔵制御ユニットにより最大で8台のディスクドライブを使用できる。実際は9台のドライブがあるが、1台は予備として予約されている。各ドライブに2316ディスクパックを装着すると、それぞれの容量は23MB弱となる。2311と2314のディスクパックは現代から見れば巨大であり、例えば1316は直径が36cmで、6枚のプラッタがある。プラッタ群の一番上の面と一番下の面にはデータを記録せず、それら以外の中間のプラッタは両面に記録するので、全部で10面あることになる。10個の読み書き用ヘッダは同期して動作する。シークをなるべく短縮するため、プラッタ群を同心円状に貫く仮想的シリンダにデータをなるべくまとめて記録する。一般に可変レコード長であり、現代のハードディスクのように固定長セクタでフォーマットされているわけではない。
初期のSystem/360では、トラック毎にヘッドがある磁気ドラムを高速記憶装置として使っていた。容量4MBで3,500RPMの2301は7320の後継として、System/360発表時にその一部として発表された。