Präsentation

 Documents

 113 views
of 24
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Description
Seminar Großrechneraspekte (Mainframe) S/390 Architektur und Hardware Henry Wilhelm, FSU Jena 1 Gliederung ã Einführung ã S/390 Architektur ã S/390…
Share
Transcript
Seminar Großrechneraspekte (Mainframe) S/390 Architektur und Hardware Henry Wilhelm, FSU Jena 1 Gliederung • Einführung • S/390 Architektur • S/390 Technologie • Zusammenfassung • Quellen Henry Wilhelm, FSU Jena 2 Einführung (1) Ursprünge: 7. April 1964: IBM kündigt S/360 Rechnerfamilie an Erfinder: Gene Amdahl, Gerry Blauuw, Fred Brooks IBM Entwicklungs-Abteilung unter Leitung von B.O.Evans Henry Wilhelm, FSU Jena 3 Einführung (2) Eigenschaften der S/360 Architektur: • 8 bit pro Byte • Einheit der Hauptspeicheradressierung Byte • Mehrzweckregister • Verzicht auf direkte Hauptspeicher-Adressierung • Unterschied zwischen Kernel- und User-Status • S/360 Kanal (heute SCSI-Interface) Henry Wilhelm, FSU Jena 4 Einführung (3) • Grund des Erfolgs: Verpflichtung und Garantie, daß Maschinencode auf allen bisherigen und zukünftigen Rechnermodellen läuft. • Weiterentwicklung der S/360 Architektur u.a. S/370 (1970), S/390 (1990), zSeries (2000) • S/390 Architektur durch umfangreiche Test-Suite beschrieben. Henry Wilhelm, FSU Jena 5 S/390 Architektur (1) Register S/390: • 32 bit Steuerungs-, Zugriffs- und Mehrzweckregister • zusätzlich 64-bit Gleitkomma zSeries: • Alle Register auf 64 bit erweitert Henry Wilhelm, FSU Jena 6 S/390 Architektur (2) Gleitkommastandards IEEE 754 S/390 Fraktion Exponent Fraktion Exponent in Bit in Bit in Bit in Bit Short 23 8 24 7 Long 52 11 56 7 Extended 64 15 112 7 Die meisten Mikroprozessor-Architekturen verwenden den IEEE 754 Standard. S/390 dagegen ausschließlich den S/390 Standard. Henry Wilhelm, FSU Jena 7 S/390 Architektur (3) Dezimalarithmetik • Darstellung als „gepackte dezimale Zeichenfolge“ 0 bis 31 Ziffern Bsp: Zeichenfolge auf Hauptspeicheradresse 2500 Wert: +00123 Wert -04321 7 4 3 0 7 4 3 0 02500 0 0 0 4 02501 1 2 3 2 02502 3 C 1 D Henry Wilhelm, FSU Jena 8 S/390 Architektur (4) Ascii / Unicode / EBCDIC Darstellung der Alphanumerischen Zeichen: • Ascii (herkömmliche PC‘s,...) • EBCDIC (S/3xx, zSeries,...) • Unicode Weiterentwicklung von Ascii 16 Bit Kodierung / erste 7 Bit US-Ascii Code Unterstützung auch für zSeries Henry Wilhelm, FSU Jena 9 S/390 Architektur (5) Ascii / EBCDIC Ascii EBCDIC 8x16 16x16 Bit Bsp: 'A' 41 C1 'J' 4A D1 Henry Wilhelm, FSU Jena 10 S/390 Architektur (6) Big/Little Endian Unterschiede beim Laden eines Registers: • Big Endian-Format S/390, BS/2000, Sparc, HP Precision, PowerPC Verwendung: Internet IP-Adressierung • Little Endian-Format Pentium/Alpha Verwendung: Ethernet Adressierung Henry Wilhelm, FSU Jena 11 S/390 Architektur (7) Linkage Convention 1 • Bei S/390 Architektur existiert kein Hardware Stack • Benutzung von Mehrzweckregistern des Hauptspeichers (SaveArea) • Prinzipiell beliebige Register verwendbar, i.A. Register 13: Zeiger auf Bereich im Hauptspeicher Register 14: Inhalt des Befehlszählers Register 15: Speicher der aufzurufenden Adresse Henry Wilhelm, FSU Jena 12 S/390 Architektur (8) Linkage Convention 2 Mehrzweck Register Calling Program Called 0 Program 1 • • • 13 Save Area Pointer Save 14 Return Area Address 15 Calling Address Henry Wilhelm, FSU Jena 13 S/390 Architektur (9) Speicherschutz Aufteilung des Hauptspeichers in 4096 Byte große Blöcke Zuordung von 4 Bit Schlüssel im Program Status Word Bei jedem Speicherzugriff wird aus einem Schnellspeicher dieser Schlüssel ausgelesen und mit 4 Bit Feld verglichen Henry Wilhelm, FSU Jena 14 S/390 Technologie (1) Bipolar/CMOS Anfangs S/3xx mit Bipolar, nun mit CMOS Grund: Pro Bipolar: vor den 80ern einfach schneller Contra Bipolar: verbrauchte relativ viel Energie Mittlerweile (seit 1994) Umstieg auf CMOS Henry Wilhelm, FSU Jena 15 S/390 Technologie (2) Packaging Technologie/MCM 1 Großer Unterschied zu anderen Rechnern: CPU, Chips für L2 Cache, Cache-Ansteuerung sowie E/A-Ansteuerung auf Multi Chip Modul (MCM) Bsp.: z900 MCM 127 x 127 mm Multilagen-Glas-Keramik-Träger 107 (!) Verdrahtungslagen, 35 Chips Idee damals auch beim Pentium Pro aufgenommen Henry Wilhelm, FSU Jena 16 S/390 Technologie (3) Packaging Technologie/MCM 2 (z900) Henry Wilhelm, FSU Jena 17 S/390 Technologie (4) Packaging Technologie/MCM 3 (z900) Henry Wilhelm, FSU Jena 18 S/390 Technologie (4) Packaging Technologie/MCM 3 (Querschnitt) 1 km Draht Hier zum großen Teil Glaskeramikschichten Früher Al2O3 (ungünstigere Dielektrizitätskonstante) Henry Wilhelm, FSU Jena 19 S/390 Technologie (5) MCM Kühlsystem 1 Henry Wilhelm, FSU Jena 20 S/390 Technologie MCM Kühlsystem 2 Henry Wilhelm, FSU Jena 21 Zusammenfassung • Es existieren Unterschiede zwischen „normalen“ PC‘s und Mainframes der S/3xx Serie – Zeichen- / Zahlenkodierung – Kein Stack bei den S/3xx – Linkage Convention – Speicherschutz – Packaging Technologie Zukunft für Mainframes gewiss (?) Henry Wilhelm, FSU Jena 22 Quellen (1) • Einführung in z/OS und OS/390 (P.Herrmann/U.Kebschull/W.G.Spruth, Oldenburg Verlag) • Mainframe Servers (zSeries) http://www-1.ibm.com/servers/eserver/zseries/ • Systembeschreibung eines S/360 Rechners http://www.research.ibm.com/journal/rd/441/amdahl.pdf • The structure of System/360 (Blaauw,Brooks) http://research.microsoft.com/~gbell/Computer_Structures__Rea dings_and_Examples/00000608.htm • PDF-File mit ein paar Übersichten zur Hardware (in großer Übereinstimmung mit dem Buch) http://www.ti-leipzig.de/os390/paul/docs/paul1n.pdf • Webseite des OS/390 Web Application Servers der Uni-Leipzig http://jedi.informatik.uni-leipzig.de Henry Wilhelm, FSU Jena 23 Quellen (2) • Beitrag zu Mainframes der S/3xx und zSeries Architektur von TecChannel http://www.tecchannel.de/betriebssysteme/801/index.html • Pinguin im Mainframe-Land (Ulrich Wolf) http://www.linux-magazin.de/Artikel/ausgabe/2000/06/ S390/s390.html • Website, wo man sich seinen 370 / 390 Emulator für's eigene Linux System herunterladen kann http://www.schaefernet.de/hercules/index.html • Es gibt tatsächlich eine Seite für Unicode http://www.unicode.org • Nützliche Seite eines ehemaligen Informatikstudenten aus Berlin. Befasst sich mit Unicode, Ascii etc. http://czyborra.com/ Henry Wilhelm, FSU Jena 24
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks