让我们快速地总结一下最近40年最为显著的系统构架上的变化,我会在以后更加详细地来介绍这些特性:
Sysetm/360 拥有32位通用寄存器(general register),24位存储器编址(memory addressing),以及最大7个(并行)I/O 通道。
System/370增加了更多复杂的I/O通道功能和虚拟存储编址virtual storage addressing(在某些型号上)。
Sysem/370-XA(eXtended Architecture)将编址能力扩展到31位,并保留了24位模式来与维持向前的兼容,还有一个完全改进了的I/O子系统,这个子系统能够使用最多256个独立的通道。
System/370-ESA 增加了构架上的新特性,以使应用程序能够同时读取多个31位地址空间(address space)。
System/390-ESA增加了高速串行(光导纤维fiber optic)I/O通道。
Z架构, 最新的,也是拥有最多改进的(型号),将通用寄存器和真实/虚拟编址能力扩展到了64位,并保留了对24/31位应用程序的向后兼容。
所以今天在64位硬件上以24位编址模式(addressing mode)运行32位应用程序是完全可行的。
是什么让这些大型机系统如此特别?
大型机系统得以长盛不衰的主要原因(特点)是:RAS,I/O处理能力以及ISA。
RAS
RAS(Reliability, Availability, Serviceability 高可靠性、高可用性、高服务性)是一个IBM常用来描绘它的大型机的词。到70年代早期为止,IBM已经认识到商业用途系统市场远比科研计算机系统市场有利可图。他们也知道IBM商用系统的一个重要的卖点就是高可靠性。如果他们的商业客户准备采用IBM计算机来开展极其重要的商业业务,客户就得确认他们可以在任何时间都可以正常使用(IBM的机器)。所以,最近30多年来,IBM致力于使每一个新系列的系统比前一代更加可靠。这就导致了今天的系统变得如此可靠,以至于几乎没听说过有任何因为硬件问题导致的系统灾难。这些大型机系统内集成了相当高程度的冗余和错误检查(技术),这样就能防止系统发生灾难性的问题。每个CPU die装有2个完全的执行管道(execution pipelines)来同时执行每一条指令。如果这两条管道得出的结果不相同,CPU的状态就会复原,然后这条指令被重新执行。如果重新执行后结果还是不一致,最初的CPU状态就被记录下来,然后一个空闲的CPU被激活并装入存储的状态数据。这颗CPU继续做最初那颗CPU的工作。记忆芯片、内存总线、I/O通道、电源等等,都要么有冗余的设计,或者有相应的备用品并可以随时投入使用。这些(设备的)小错误可能会导致性能的一些小损失,但他们决不会导致系统中任何任务的失败。

zSeries 800 大型机




