z/architektur von IBM
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- Hedwig Bayer
- vor 7 Jahren
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1 von IBM Grundzüge einer modernen Architektur Von Matthias Fäth
2 Gliederung Geschichtlicher Überblick Neuestes Flaggschiff Namensgebung Überblick Warum 64-Bit große Register Kompatibilität zu älteren Systemen Modal vs. Non-Modal ISA Instruction Prefixes vs. Split Opcodes Quellen
3 Geschichtlicher Überblick Ältere Modelle kennen wir schon zseries wurde 2000 eingeführt wird noch weiterentwickelt
4 Neuestes Flaggschiff Insgesamt 101 Hexa-Core CPU's 5,5 Ghz Takt 50% mehr Leistung wie z196 Flash Express
5 Neuestes Flaggschiff Aufbau Besteht aus 3 Komponenten 1. System-z Server 2. IBM zenterpise BladeCenter Extension (zbx) 3. IBM zenterpise Unified Resource Manager (zmanager)
6 Namensgebung Wer von euch weiß wieso diese ganze Produktreihe ein Z im Namen trägt? Antwort: In der Entwicklung stand Ausfallsicherheit ( zero downtime ) an einer der höchsten Stellen
7 Überblick 64-Bit Für CISC ausgelegt Big-Endian 16 Register 16 General Register 64-Bit Floating point
8 Überblick Instruction Set Architecture (ISA) Erweiterung der ESA/390 ISA Kompatibel mit ESA/390 Programmen neue Instruktionen zur optimierten Handhabung von: modernen multi-byte character encodings Verbesserte Performanz von Hochsprachen-Programmen
9 Überblick 64-bit general registers 64-bit operations 64-bit virtual and real-adressing Evolutionärer Antrieb sind: Speicheranforderung von einzelnen Programmen Speicheranforderung von mehreren Programmen
10 Wieso 64-Bit? Idee späten 80er: access-general-mode Bits von access-registern verwendet Zweck: mehrere 2GB Speicherbereiche zu verbinden (eine Art Schlange) Access-Register-Bits zeigen Teil der "Schlange" an Vorteil: Keine "context switches" Nachteil: Keine Adressierung >2GB (User-Space) Nachteil war Entwicklern zu kritisch
11 Kompatibilität Initial Machine Load (IML) Ermöglicht einstellung verschiedener Architekturen Ablaufsteuerung deshalb Mikroprogrammierung Neue Befehle mussten her für 64-Bit (~100 Stück) nur mit 64-Bit arbeiten mit 32-Bit Adressraum und 64-Bit Operationen Und rumgedreht
12 Kompatibilität Bits im PSW sagen Addressing-Mode an Non-modal: Instruktion nur vom Opcode abhängig Meiste Instruktionen sind non-modal Modal: Instruktion ist vom AddressingMode abhängig Unterschiedliche Ausführung in 24-, 32- und 64-Bit Adressierung
13 Kompatibilität Opcodes wurden knapp da zu viele Befehle Instruction Prefixing Zwei Byte am Anfang Problem: Befehle welches das zweite Byte manipulieren Split Operation Codes Erste Byte Opcode Letzte Byte Opcode Dazwischen Standardaufbau
14 Kompatibilität Hashing der gesamten VirtuellenAdresse zu Rechenintensiv Teilen der VirtuellenAdresse in einzelne Segmente So sind kleinere Adressräume schneller zugänglich
15 Kompatibilität Wie die zwei verschiedenen Architekturen unter einen Hut bringen? Umstellung der Architektur on the fly Signal auf Hardware-Ebene Alle Prozessoren im "stopped" oder "check-stop" Status Nur gesamter Cluster kann umgestellt werden
16 Kompatibilität Problem: zwei Architekturen (ESA/390 und ) haben unterschiedliche PSW kann in kleineres ESA/390 PSW "gestopft" werden ESA/390 hat einen "load PSW extended" Befehl welcher das PSW wiederherstellt
17 Quellen IBM zarchitecture Principles of Operation von IBM (~1200 seitige PDF) Development and attributes of zarchitecture von IBM (13 seitige PDF) PDF's findet man auf dem englisch Sprachigen Wiki-Artikel
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