04.メインフレームのハードウェア(CPUとチャネル)

By 神居 - Posted: 2008/08/28 Last updated: 2009/10/04 - Leave a Comment
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プロセッサー

CPUはメインフレームではプロセッサーと呼ばれます。PCで言えばCPUとマザーボードを組み合わせ、メモリーを実装したものです。PC同様メインフレームにもケースがあって筐体と呼ばれます。またCPUは初期のシステム/360の頃から32ビットCPUが採用されており、最新のz/アーキテクチャでは64ビットCPUが採用されています。命令体系は独自の物が採用されていてIBM社のシステム/370およびその後継アーキテクチャがメインフレーム用プロセッサーの標準です。CPUのCはCentralで中央演算処理装置なのですが、これは真ん中に大きな演算処理装置を1台どんと置いた昔の名残で、現在ではCPU自体は複数個が使われ演算装置自体もシステムを構成する要素の1つに過ぎないという考え方からCP(OSから見た演算装置)、 PU(ハードウェア上の演算装置)とも呼ばれます。


チャネル

チャネルはCPUとすべてのデバイス(ディスクやテープなどの各種装置)の間に位置し、実際のI/O制御を一手に引き受 けます。I/O制御をチャネルに任せることで、超高速で動くCPUの処理から、低速なデバイスのI/O処理を完全に切り離すことができました。I/Oをチャネルに任せることで CPUの処理能力を最大限に引き出し、ソフトウェア処理までも含めたシステム全体のスループットを向上させます。チャネルは一種の専用コンピュータでもあって、CCW(チャネルコマンドワード)と言う専用の命令によってCPUからI/O処理の要求を受けます。この間CPUはデバイス動作の完了を待つことなく、他の処理を行います。デバイス動作が完了すると、チャネルは完了したことをCPUに通知し(これを入出力割込みと呼びます)、CPUは通知を受けて I/Oが成功したかどうかを調べ、その結果によってさらに後続の処理を行っていきます。データ転送もチャネルが直接メモリーをアクセスすることで行われ CPUは一切関与しません。

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