IBM 1401
Datenverarbeitungssystem


Ankündigung: 5. Oktober 1959

Mit der IBM 1401 kam ein System auf den Markt, das speicherprogrammiert und erstmals ohne jegliche Schalttafel arbeitete, das kommerziell orientiert war, im Hauptspeicher Magnetkernspeichertechnik nutzte und voll transistorisiert war. Die Basiskonfiguration umfasste einen schnellen Kartenleser/Stanzer sowie einen Schnelldrucker, der die vierfache Druckleistung im Vergleich mit Mitbewerberfabrikaten hatte.

Der Anschluß der Magnetbandeinheiten IBM 729 war optional. Im Oktober 1960 wurde der Plattenspeicherturm IBM 1405 und die Abfrageeinheit IBM 1407 angekündigt.
1962 folgte die Ankündigung der Wechselplatteneinheit IBM 1311, mit der die Preisschwelle für Plattenspeicher erniedrigt werden konnte.

Die Modularität der Konfiguration erlaubte eine große Einsatzbandbreite. Kleinere Anwender konnten hohe Leistung schon mit der Kartenkonfiguration erzielen. Große Unternehmen nutzten die 1401 mit voller Konfiguration, um ihre Großsysteme vom Typ IBM 70xx von Lochkarten-Eingabe/Ausgabe und Ergebnisdruck zu entlasten. Dabei bildete das Medium Magnetband die Brückenfunktion zwischen den Systemen.



 Geschichte

Die IBM startete 1955 das Entwicklungsprogramm "Modular Accounting Calculator" (MAC). Daran waren IBM Frankreich und IBM Deutschland beteiligt, insbesondere auf dem Hintergrund des dort entwickelten Rechners IBM 628 und der Europäischen Wettbewerbssituation.
1957 konkretisierte sich das Projekt unter C.E. Branscomp, die Ankündigung erfolgte wie oben dargestellt.
Das erste System IBM 1401 - noch aus USA-Produktion - wurde bei der Neckermann KG Frankfurt installiert, als Ein/Ausgabe-System für den Großrechner IBM 7070.
Ab 1961 belieferte die Produktion der IBM Deutschland den Europäischen Markt und bereits im September 1962 verließ das 1000. System das Werk Sindelfingen. Weltweit waren über 12.000 Systeme in Betrieb, einzelne Systeme waren bis in die 70er Jahre im Einsatz.

 Sytemdaten 1401

- Abmessungen des Prozessors:   Höhe 1,524 m, Breite 0,94 m, Tiefe 0,78 m

- Hauptspeicher: 1400/2000/4000 adressierbare Stellen in BCD- Kodierung,
  erweiterbar auf max. 16.000 Stellen mittels zusätzlicher Einheit IBM 1406

- Leistung:  6700 Instruktionen pro Sekunde.

- Peripherie:  Siehe IBM1401 Ein Ausgabe-Geräte

  Lochkarten-Leser/Stanzer: IBM 1402 (max.1) zum Lesen von 800 Karten/min.
  und Stanzen mit 250 K/min.

  Drucker: IBM 1403 Schnelldrucker (max 1), 600 Zeilen/Minute,120 Stellen
  Druckbreite.Ab 1961 mitauswechselbarer Ketten-Kasette, d.h. auswechselbare
  Schriftart.

  Magnetbandeinheit: IBM 729 (max 6), schreibt und liest 1/2 Zoll- 
  Magnetbänder in BCD-Kode.

  Abfragestation1407-01 (max 1).

  Magnetplatteneinheit IBM 1311 (max 5) mit Wechselplattenstapel IBM 1316,
  2 Mio Zeichen.



 Systemkonzeption

Der 1401 - Hauptspeicher besteht aus je einzeln adressierbaren Stellen in BCD-Kodierung
(Bits 1, 2, 4, 8, A, B & C). Das C-Bit dient als Prüfbit. Stellen werden grundsätzlich seriell bearbeitet, alle Bits einer Stelle parallel.

Um ökonomischen Umgang mit dem teueren Hauptspeicherplatz zu ermöglichen, wurde die Speicherwortlänge variabel eingerichtet. Minimal ist ein Wort 1 Stelle lang, maximal so lang als die Kernspeichergröße (theoretisch). Als Wortlängenbegrenzer dient die Wortmarke, die als zusätzliche"Word-Bit-Ebene" im Kernspeicher dargestellt ist. Bei jedem Datentransfer erfolgt pro Stelle automatisch die Prüfung auf ungerade Bitzahl.

Der Hauptspeicher -in Kernspeichertechnik- hatte in der kleinen Version 1400/2000/4000 adressierbare Stellen, die durch die Einheit 1406 (siehe oben) auf 8000, 12.000 oder max. 16.000 Stellen erweitert werden konnte.

Die Steuerung des Systems durch den Operator erfolgte an der System-Steuerkonsole als ein Teil des Prozessors, durch diverse Schalter und Tasten verschiedener Art sowie einer Reihe von Status-und Wertanzeigelampen.



 Programmsteuerung



Allgemeines

Die Programmsteuerung erfolgt über das gespeicherte Programm. Die 1401 ist eine Zweiadressmaschine. Sie hat ein Instruktionsadreßregister (I-Reg) und ein Operationskoderegister (Op-Reg). Das Instruktionsrepertoiere umfasste 36 Basis-Instruktionen für Eingabe/Ausgabe-Operationen, Logische und Arithmetische Operationen sowie für das Übertragen und Editieren.

Das Laden von Programmen erfolgte beim Lochkartensystem mittels Lochkarten, bei Magnetband- und/oder Magnetplatte-Konfigurationen auch über diese. Pro Instruktion ist eine Ladekarte erforderlich, diese enthält auch die Hauptspeicheradresse, in die die Instruktion gespeichert werden soll. Die letzte Ladekarte leitet in der Regel über zur Startinstruktion des Anwendungsprogrammes. Letzteres enthält alle erforderlichen Instruktionen, Konstanten, Steuerworte usw. Das Input-Output-Control System (ab etwa 1961) unterstützte zwar durch Standardroutinen viele E/A-Vorgänge und erleichterte dem Systemprogrammierer die Arbeit, ein volles Betriebssystern gab es jedoch nicht.

Arithmetik/Logik-Einheit

Die 1401 arbeitet nach dem "add to storage"-Prinzip, dabei werden Hauptspeicherworte als Akkumulator benutzt, um teure Register zu vermeiden. Beim Addieren wird pro zu verarbeitender Stelle zweimal zum Speicher zugegriffen. Erstmals um den Operanden A und danach den Operanden B auszulesen. Beide werden im einstelligen Addierer addiert, ein evtl. Zehnerübertrag wurde zwischengespeichert. Mit einem dritten Speicherzugriff wird die Summe in die Operand-B-Stelle zurückgeschrieben. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Wortmarke das Ende des Feldes anzeigt. Die optionalen Befehle, Multiplikation und Division, werden durch fortgesetzte Addition bzw. Subtraktion realisiert.

Programmierung

In der Tat erfolgte die Programmierung der 1401 anfangs oftmals noch in Maschinensprache. IBM unterstützte die Programmierung mit den folgenden Programm-Produkten:

  • 1401 Symbolic Programming System (SPS)
  • 1401 Autocoder (einfacher Assembler)
  • FORTRAN, ab 1960
  • Report Program Generator 1 (RPG 1), ab 1961
  • 1401 Input-Output Control System (IOCS), ab 1963

  •  Technik-Aufbau

    1401 nutzte das erstmals bei IBM 7090 (1958) angewandte Standard Modular System (SMS), das aus einem großen Satz Schaltkarten bestand, die alle Funktionen wie Gatter, Trigger, Latch, Verstärker, Treiber etc,. abdeckten und die Basis für den System-Entwicklungsingenieur bildeten.

    Die Schaltkartengröße war 2,5 x 4,5 Zoll. Die Karten wurden bei der IBM 1401 in ein Chassis mit 9 x 28 Steckpositionen eingesteckt , dessen Rückseite die wire wrap-Verdrahtung trug.

    Die 1401 Chassis sind für Wartungszwecke ausschwenkbar.
    Die 1401-Transistoren arbeiten im CTDL-Modus (Complemented Transistor Diode Logic) mit Signalpegeln von 0-6/12 Volt.






    1403 System




    Quellenangaben :



  • - C.J. Bashe a.o.: IBM Early Computers, 1986
  • - IBM 1401 Benutzerhandbuch, Form 74-856-3, 1963
  • - IBM 1401 Data Flow, Form G24-1477, 1962
  • - IBM 1401 Autocoder, Form 229-2033, 1960
  • - IBM Cust. Engineer. Refer. Manual, Form 225-6487-1, 1960
  • - IBM SMS Component Circuits, Form 223-6875-1, 1959


    H.S. File:1401-11

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