IBM 700/7000 series

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/02/26 04:18 UTC 版)

その後の科学技術計算機 (704/709/7090/7094)

NASAのマーキュリー計画でのIBM 7090の様子 (1962年)

日本電信電話公社中央統計所でのIBM 7044（1966年）

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 (Direct Coupled System: DCS) 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。(参照：なぜ36ビットなのか?)

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(エクセス128)、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(エクセス65536)、54ビット指数で構成される。
英数字文字 (Alphameric characters) 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 (7094では7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 (3個または 7個)
SI - 36ビットセンスインジケータ

アキュムレータ (および乗数/商) 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 (つまり、複数のレジスタを選択している場合)、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 (Data Synchronizer Channels; DSC) を使用する。基本的な7ビット^{[注釈 2]}のDSC (7607など) 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^{[注釈 3]}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 (DCS)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 (FAP) は、IBMの間に合わせのFMS (Fortran Monitor System)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 (SHARE Compiler-Assembler-Translator) であった。マクロはベル研究所 (BE-FAP) 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。

ノート

^ 例外は7340 Hypertapeである
^ ^a ^b ^c 6ビット＋パリティ
^ ^a ^b ^c 8ビット＋パリティ

脚注

^ Weik, Martin H. (1955年12月). “IBM-705”. ed-thelen.org. 2020年10月24日閲覧。
^ Weik, Martin H. (1961年3月). “IBM 705 I II”. ed-thelen.org. 2020年10月24日閲覧。
^ Weik, Martin H. (1961年3月). “IBM 705 III”. ed-thelen.org. 2020年10月24日閲覧。
^ “IBM 7010”. ed-thelen.org. 2020年10月24日閲覧。
^ Gannon, Robert (March 1963). “Big-Brother 7074 is watching you”. Popular Science 2020年1月19日閲覧。.
^ M. Phister, Jr., Data Processing Technology and Economics, 2nd ed., 1979; Table II.2.11.1
^ "Final Report on 64/6600 FORTRAN Version 3.0", Control Data Corporation, 1966 June 6; section I.B, pp. 3-4; at bitsavers.org

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