IBM System/360 รุ่น 20

คอมพิวเตอร์ IBM System/360 รุ่น 20 โดยมี เครื่องพิมพ์ IBM 1442อยู่ทางด้านขวา และ เครื่องพิมพ์แบบบรรทัดIBM 2203 อยู่ทางด้านซ้าย
ผู้ผลิต	บริษัท อินเตอร์เนชั่นแนล บิสซิเนส แมชชีนส์ คอร์ปอเรชั่น ( IBM )
กลุ่มผลิตภัณฑ์	ระบบ/360
ปล่อยแล้ว	พฤศจิกายน พ.ศ.  2507  ( 1964-11 )
หน่วยความจำ	แกนหลัก 4–32 KB

IBM System/360 รุ่น 20เป็นสมาชิกที่เล็กที่สุดของ ตระกูล IBM System/360ที่ประกาศในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2507 รุ่น 20 รองรับเฉพาะชุดคำสั่ง System/360 บางส่วนเท่านั้น โดยจำกัดเลขฐานสองไว้ที่ 16 บิต และไม่มีการคำนวณเลขทศนิยม [ ^{1 ] ใน}เวลาต่อมาจะถูกจัดประเภทเป็นมินิคอมพิวเตอร์ 16 บิต แต่คำว่า "มินิคอมพิวเตอร์" ยังไม่เป็นที่นิยม และไม่ว่าอย่างไรก็ตาม IBM ต้องการเน้นความเข้ากันได้ของรุ่น 20 มากกว่าความแตกต่างจากรุ่นอื่นๆ ในตระกูล System/360 อย่างไรก็ตาม รุ่น 20 มีชุดคำสั่งเลขฐานสิบของ System/360 ครบถ้วน ซึ่งอนุญาตให้ทำการบวก ลบ คูณ และหารได้ถึง 31 หลักทศนิยม

ระบบนี้ได้รับการพัฒนาโดย IBM ในเมือง Böblingenประเทศเยอรมนี^{[ 2 ] :หน้า 217–218, 352} โดยมีจุดประสงค์เพื่อ การประมวลผลข้อมูลและเพื่อทดแทนอุปกรณ์จัดทำตารางคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ไม่เข้ากันอย่างIBM 1130ที่เปิดตัวในปีถัดมา ได้รับการออกแบบมาเพื่อการคำนวณทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม

การออกแบบ Model 20 เป็นผลมาจากการแย่งชิงกันภายใน IBM จอห์น ฮานสตราต้องการเครื่องระดับล่างที่สามารถประมวลผลคำสั่งIBM 1401 ได้ ในขณะที่ เฟรด บรูคส์ต้องการให้เครื่องมีสถาปัตยกรรม System/360 ผลลัพธ์สุดท้ายคือการประนีประนอมโดยคำนึงถึงต้นทุนเป็นหลัก ระบบนี้ให้เช่าในราคาต่ำกว่า 2,000 ดอลลาร์ต่อเดือน ( เทียบเท่ากับ 20,762 ดอลลาร์ในปี 2025 ) ซึ่งรวมถึงเครื่องอ่านบัตรมัลติฟังก์ชั่น และเครื่องพิมพ์แบบบรรทัด เมื่อเทียบ กับระบบ 1401 ที่เทียบเคียงได้ซึ่งมีราคาประมาณ 3,000 ดอลลาร์ ( เทียบเท่ากับ 31,143 ดอลลาร์ในปี 2025 ) ^{[ 2 ] :หน้า 446}

จากจำนวนระบบที่ขายได้ รุ่น Model 20 ถือเป็นรุ่นที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดของ System/360 ตามที่ Pugh กล่าวไว้ว่า "จำนวนโปรเซสเซอร์ Model 20 ที่ติดตั้งในสหรัฐอเมริกาเมื่อสิ้นปี 1970 มีจำนวนเกิน 7,400 เครื่อง" ^{[ 2 ] :หน้า 639} อย่างไรก็ตาม รุ่นอื่นๆ กลับสร้างรายได้มากกว่า แม้จะได้รับความนิยม แต่ในปี 2020 กลับมี Model 20 ที่ใช้งานได้เหลืออยู่ค่อนข้างน้อย^{[ 3 ]}

รุ่น Model 20 มีให้เลือกใช้หน่วยความจำ 6 ขนาด ได้แก่ 4, 8, 12, 16, 24 และ 32  KB เช่นเดียวกับรุ่นอื่นๆ ของ System/360 หน่วยความจำสามารถเข้าถึงได้ทีละไบต์^{[ 1 ] :หน้า 1} มีรีจิสเตอร์อเนกประสงค์ 16 บิต 8 ตัว หมายเลข R8 ถึง R15 ซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณเป็นรีจิสเตอร์ ฐาน ได้ หน่วยความจำทั้งหมดสามารถเข้าถึงได้โดยตรงผ่านคุณสมบัติที่เรียกว่า การกำหนดที่อยู่โดยตรง ซึ่งรวมการเลื่อนตำแหน่ง 12 บิตและบิตลำดับต่ำของสิ่งที่ปกติจะเป็นฟิลด์รีจิสเตอร์ฐานของคำสั่ง (R0-R7) เพื่อสร้างที่อยู่แบบรวม 15 บิต^{[ 1 ] :หน้า 4} ไม่มีการป้องกันการจัดเก็บข้อมูล ยกเว้น 144 ไบต์ล่างของ "พื้นที่ป้องกัน"

ชุดคำสั่งเป็นชุดย่อยของ System/360 ซึ่งประกอบด้วยคำสั่ง 37 คำสั่งแทนที่จะเป็น 143 คำ สั่ง ^{[ 1 ] :หน้า 7–25 [ 4 ] :หน้า 384}โดยมีคำสั่งที่ไม่เข้ากันบางคำสั่ง เช่น BASR (Branch And Store Register) แทนที่จะเป็น BALR (Branch And Link Register)

• การคำนวณเลขฐานสองใช้คำสั่ง "halfword" ของ S/360 ในการดำเนินการกับค่า 16 บิต โดยมีคำสั่ง Load Halfword, Add Halfword, Subtract Halfword, Compare Halfword และ Store Halfword ให้ใช้งานได้ รวมถึงคำสั่ง Add Register และ Subtract Register ด้วย
• การคำนวณเลขฐานสิบประกอบด้วยชุดคำสั่งเลขฐานสิบ S/360 ที่สมบูรณ์สำหรับการดำเนินการกับตัวถูกดำเนิน การเลขฐาน สิบแบบแพ็ คที่ มีจำนวนหลักสูงสุด 31 หลัก รวมทั้งหน่วยเก็บข้อมูลเครื่องหมาย
• คำสั่งเชิงตรรกะได้แก่ ย้ายอักขระ, ย้ายพร้อมค่าชดเชย, ย้ายค่าทันที, ย้ายตัวเลข, ย้ายโซน, เปรียบเทียบค่าทันทีเชิงตรรกะ, เปรียบเทียบอักขระเชิงตรรกะ, แก้ไข, และค่าทันที, หรือค่าทันที, ทดสอบภายใต้หน้ากาก และแปล คำสั่งเชิงตรรกะที่ผิดปกติอย่างหนึ่ง ซึ่งไม่มีในรุ่น System/360 อื่นๆ คือ "หยุดและดำเนินการต่อ" (HPR, รหัสการทำงาน X'99') ซึ่งจะหยุดการรับ/ส่งข้อมูลและหยุดไม่ให้โปรเซสเซอร์แสดงรหัสแก่ผู้ใช้งาน สามารถเริ่มการทำงานใหม่ได้โดยการกดปุ่ม "เริ่ม"
• คำสั่ง Branchประกอบด้วยคำสั่ง Branch on Condition มาตรฐานของ S/360 แทนที่จะใช้ "Branch and Link" ชุดคำสั่งจะใช้ "Branch and Store" (BASR, X'0D' และ BAS, X'4D') ซึ่งทำงานคล้ายกัน ยกเว้นว่าจะมีการจัดเก็บที่อยู่ลิงก์ 16 บิต คำสั่ง "Set PSW" (SPSW, X'B1') ซึ่งโหลดProgram Status Word (PSW) ขนาด 32 บิต จะมาแทนที่คำสั่ง "Load PSW" มาตรฐาน Model 20 ไม่มีแนวคิดเกี่ยวกับคำสั่งพิเศษหรือความแตกต่างระหว่างสถานะผู้ดูแลระบบและสถานะผู้ใช้ดังนั้น SPSW จึงพร้อมใช้งานสำหรับโปรแกรมของผู้ใช้
• คำสั่งรับ/ส่งข้อมูลเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของรุ่น Model 20 เนื่องจากไม่มีช่องสัญญาณ I/Oอุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดจึงถูกควบคุมโดยตรงจากโปรเซสเซอร์
  • "การทดสอบ I/O และการแยกสาขา" (TIOB, X'9A') ซึ่งทดสอบอุปกรณ์ที่ระบุสำหรับเงื่อนไขที่ขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์สี่ประการใดๆ ก็ได้
  • "Control I/O" (CIO, X'9B') ทำหน้าที่ควบคุมการทำงาน (ไม่ใช่การส่งข้อมูล) บนอุปกรณ์
  • คำสั่ง "Transfer I/O" (XIO, X'D0') ทำหน้าที่ถ่ายโอนข้อมูลบนอุปกรณ์ XIO จะเริ่มต้นการถ่ายโอนและระบุจำนวนไบต์ที่จะอ่านหรือเขียน การถ่ายโอนข้อมูลสามารถทำได้โดยการใช้ ทรัพยากรโปรเซสเซอร์จากโปรแกรมของผู้ใช้ (เอกสารของ IBM เรียกสิ่งนี้ว่าtime-sharing ) ตามความจำเป็นในการดำเนินการ

เช่นเดียวกับรุ่นอื่นๆ ส่วนใหญ่ของ System/360 รุ่น Model 20 ใช้ไมโครโปรแกรม โดยใช้หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวชนิดหม้อแปลง (TROS)

นับตั้งแต่ปี 1967 อุปกรณ์ต่อพ่วง ต่อไปนี้ ได้รับการสนับสนุน: ^{[ 1 ] :หน้า 36–110}

• เครื่องบันทึกเทปแม่เหล็ก IBM 2415 พร้อม ไดรฟ์เทปสูงสุด 6 ตัว
• เครื่องอ่านบัตรมัลติฟังก์ชั่นIBM 2560
• เครื่องอ่าน/เจาะบัตรIBM 2520 หรือ เครื่องเจาะบัตร
• เครื่องอ่านอักขระหมึกแม่เหล็กIBM 1419
• อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลดิสก์ IBM 2311 (รุ่น 11 และ 12)
• เครื่องเจาะบัตรIBM รุ่น 1442 Model 5
• เครื่องพิมพ์แบบบรรทัดIBM 2203
• เครื่องพิมพ์แบบบรรทัดIBM 1403
• เครื่องอ่านการ์ดIBM 2501

ระบบนี้ยังสามารถมีอะแดปเตอร์สื่อสารแบบรวมในตัวได้อีกด้วย โดยมีอะแดปเตอร์ให้เลือกสองเวอร์ชัน คือ เวอร์ชันสำหรับส่งและรับแบบซิงโครนัส (STR) และเวอร์ชันสำหรับการสื่อสารแบบซิงโครนัสไบนารี (Bisync)

คอมพิวเตอร์UNIVAC 9200 และ 9300เป็นเครื่องลอกเลียนแบบของรุ่น Model 20

ถึงแม้ว่าจะมีการจำหน่ายหรือให้เช่าเป็นจำนวนมากสำหรับ ระบบ เมนเฟรมในยุคนั้น แต่ปัจจุบันเหลือคอมพิวเตอร์ System/360 Model 20 เพียงไม่กี่เครื่องเท่านั้น ส่วนใหญ่เป็นสมบัติของพิพิธภัณฑ์หรือนักสะสม ตัวอย่างของระบบที่ยังคงเหลืออยู่ ได้แก่:

• โปรเซสเซอร์ Model 20 สองตัวพร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมาก (ซึ่งประกอบเป็นระบบที่สมบูรณ์อย่างน้อยหนึ่งระบบ) ที่ตั้งอยู่ในเมืองนูร์นแบร์ก ประเทศเยอรมนี ถูกซื้อบนeBayในเดือนเมษายน/พฤษภาคม 2019 ในราคา 3710 ยูโร โดยผู้ที่ชื่นชอบจากสหราชอาณาจักรสองคน ซึ่งในช่วงหลายเดือนต่อมา ได้ย้ายเครื่องดังกล่าวไปยังCreslow Parkในเมืองบักกิงแฮมเชียร์สหราชอาณาจักร ระบบดังกล่าวอยู่ในอาคารร้างขนาดเล็กที่ไม่ได้ถูกแตะต้องมานานหลายทศวรรษ และเห็นได้ชัดว่าเคยถูกใช้งานในอาคารนั้น เนื่องจากอุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดยังคงต่อสายและเชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์^{[ 13 ]}ณ เดือนกันยายน 2024 ระบบดังกล่าวได้ถูกย้ายไปจัดแสดงและบูรณะที่พิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์ System Sourceในเมืองฮันท์วัลเลย์ รัฐแมริแลนด์สหรัฐอเมริกา ในรูปแบบการยืมระยะยาว ^{[ 14 ]}
• ข้อมูล ณ ปี 2020โปรเซสเซอร์รุ่น 20 พร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วงบางส่วนจัดแสดงให้ประชาชนทั่วไปชมที่^{พิพิธภัณฑ์}เยอรมันในมิวนิกประเทศเยอรมนี [ ^{15 ]}

สามารถดูรายชื่อเครื่อง System/360 ที่เหลืออยู่ได้ที่World Inventory of remaining System/360 CPUs

• ระบบ IBM/360
• เทอร์มินัลป้อนข้อมูลงานระยะไกล IBM 2922ซึ่งใช้พื้นฐานจากรุ่น Model 20

• แอปพลิเคชันพื้นฐาน— System/360 รุ่น 20 (E20-0098-0) "คู่มือนี้มีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายระบบ IBM System/360 รุ่น 20 และแสดงวิธีการใช้งานเพื่อประมวลผลแอปพลิเคชันพื้นฐาน 6 อย่าง ได้แก่ การออกใบแจ้งหนี้ การรับชำระเงิน การวิเคราะห์ยอดขาย การควบคุมสินค้าคงคลัง การจ่ายเงินเดือน และการจ่ายเงินเดือน"
• ระบบ IBM System/360 รุ่น 20 / ระบบการเขียนโปรแกรมดิสก์ / โปรแกรมยูทิลิตี้ดิสก์ "จุดประสงค์ของคู่มือนี้คือเพื่อแสดงวิธีการใช้งานและแก้ไขโปรแกรมยูทิลิตี้ดิสก์ โดยอธิบายคำสั่งควบคุมงานและคำสั่งควบคุมยูทิลิตี้ และระบุการดำเนินการดิสก์ต่างๆ ที่โปรแกรมเหล่านี้สามารถทำได้"
• เอกสารนี้อธิบายถึงวัตถุประสงค์และหน้าที่ของโปรแกรมควบคุมและโปรแกรมบริการของระบบการเขียนโปรแกรมดิสก์ (DPS) รุ่น IBM System/360 Model 20
• IBM System/360 รุ่น 20 / การสนับสนุนการเขียนโปรแกรมการ์ด / ภาษาแอสเซมเบลอร์พื้นฐาน "เอกสารอ้างอิงนี้ให้ข้อมูลที่จำเป็นแก่โปรแกรมเมอร์ในการเขียนโปรแกรมด้วยภาษาแอสเซมเบลอร์พื้นฐานของ IBM System/360 รุ่น 20"