计 算 机 组 织 与 系 统 结 构

IBM 360
IBM 360: A General-Purpose Register (GPR) Machine
Processor State
16 General-Purpose 32-bit Registers
may be used as index and base register
Register 0 has some special properties
4 Floating Point t64bit 64-bit Registers
A Program Status Word (PSW)
PC, C Condition codes, Control flags
A 32-bit machine with 24-bit addresses
But no instruction contains a 24-bit address!
Data Formats
8-bit bytes, 16-bit half-words, 32-bit words, 64-bit double-
words The IBM 360 is why bytes are 8-bits long today!
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北 京 大 学 微 处 理 器 研 究 开 发 中 心
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IBM 360: Initial Implementations
Model 30 . . . Model 70
Storage 8K - 64 KB 256K - 512 KB
Datapath 8-bit 64-bit
Circuit it Delay 30 nsec/level l 5 nsec/level
l
Local Store Main Store Transistor Registers
Control Store Read only 1μsec
Conventional circuits
IBM 360 instruction set architecture (ISA) completely hid
the underlying technological differences between various
models.
Milestone: The first true ISA designed as portable
hardware-software interface!
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With minor modifications it still survives today!
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IBM 360 系 列 机 器 成 功 地 在 IBM 内 部 解 决 了 软 件
要 求 环 境 稳 定 与 器 件 、 硬 件 技 术 迅 速 发 展 之 间 的 矛
盾 。 在 IBM 360 的 CPU 中 使 用 了 16 个 通 用 寄 存 器 以 存
放 操 作 数 和 运 算 结 果 , 并 且 可 以 做 变 址 寄 存 器 。
IBM 360 能 够 支 持 大 量 不 同 的 数 据 类 型 , 如 它 的
加 法 就 有 长 定 点 、 短 定 点 、 组 合 式 十 进 制 、 长 浮 点
标 准 化 、 长 浮 点 非 标 准 化 、 短 浮 点 标 准 化 和 短 浮 点
非 标 准 化 等 9 种 指 令 , 因 而 共 有 近 200 条 指 令 , 这 些
指 令 由 2 个 、4 个 或 6 个 字 节 组 成 , 并 分 成 五 种 不 同 格
式 : 寄 存 器 - 寄 存 器 型 (RR)、 寄 存 器 - 变 址 型 (RX)、
寄 存 器 - 存 储 器 型 (RS)、 存 储 器 - 立 即 数 型 (RI) 和 存
储 器 - 存 储 器 型 (SS)。 其 中 SS 型 指 令 都 是 十 进 制 或 串
指 令 。
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