Quelltext der Seite IBM 704

[[Datei:IBM 704 mainframe.gif|mini|Eine IBM 704 (rechts), mit Bandlaufwerken vom Typ IBM 727 (links)]]

Der '''IBM 704''' der [[IBM 700/7000 series|700/7000 series]] war der erste in kleiner Stückzahl hergestellte [[Großrechner]], der [[Gleitkommazahl|Gleitkommaarithmetik]] beherrschte. [[IBM]] stellte den von [[Gene Amdahl]] mitentwickelten Rechner im April 1954 der Öffentlichkeit vor.

Zu seinem Vorgänger, der 1953 erbaute [[IBM 701]], auch ''Defense Calculator'' genannt, dessen überwiegende Produktion an das US-Verteidigungsministerium und die Militärflugzeugindustrie ging, war die IBM 704 nicht kompatibel.

Laut Angaben des Herstellers, der bis 1960 123 Anlagen herstellte, konnte die IBM 704 bis zu 40.000 Befehle pro Sekunde ausführen.

== Architektur ==

Der Rechner hatte gegenüber der IBM 701 eine verbesserte [[Rechnerarchitektur]], drei zusätzliche [[Indexregister]] und [[Kernspeicher]] statt [[Williamsröhre]]n. Der neue [[Befehlssatz]] wurde zur Grundlage der IBM 700/7000-wissenschaftlichen Großrechnerserie.

=== Wortgröße und Datenformate ===

Die IBM 704 war eine Wort-orientierte Maschine mit einer [[Datenwort|Wortgröße]] von 36 bit. Ein Wort konnte entweder eine Instruktion,<ref name="man1955">[http://www.bitsavers.org/pdf/ibm/704/24-6661-2_704_Manual_1955.pdf 704 electronic data processing machine]</ref>{{rp|7–8}} eine [[Integer (Datentyp)|Integer]]-Zahl im [[sign-magnitude]]-Format, eine [[Gleitkommazahl|Floating-Point Zahl]] sein.<ref name="man1955"/>{{rp|8–9}} oder sechs Buchstaben mit je sechs Bit im [[BCD-Code]] umfassen.<ref name="man1955"/>{{rp|35}}

Gleitkommazahlen hatten die Basis 2, ein Vorzeichen-Bit, ein acht-bit Exponent und eine Mantisse von 27 bits.<ref name="man1955"/>{{rp|8–9}}

=== Speicher ===
Die IBM 704 war in drei Ausbaustufen verfügbar: 4096, 8192 und 32768 Worte [[Kernspeicher]], nach heutigen Begriffen 18, 36 und 144 [[KiB]].  Weiterhin verfügte die Maschine über [[Trommelspeicher]] mit je 8192 Worten (36 Kib).<ref name="man1955"/>{{rp|37–38}}

=== Register ===

Die IBM 704 verfügte über folgende Register, die für den Programmierer sichtbar waren:

* Einen [[Akkumulator (Computer)|Akkumulator]] AC. Dieser verfügte über 36 bit plus zwei Bit zur Darstellung von Vorzeichen und Overflow.<ref name="man1955"/>{{rp|9}}
* Ein Multiply-Quotient-Register MQ. Dieses verfügte über 36 bit.<ref name="man1955"/>{{rp|9–10}}
* Drei [[Indexregister]] A, B und C.<ref name="man1955"/>{{rp|9–10}} Aus heutiger Sicht ungewöhnlich war, dass Inhalt der Indexregister wird von der Basisadresse subtrahiert wurde, weswegen sie auch Dekrementregister genannt wurden. Bei der Angabe mehrere Index-Register in einer Instruktion wurde ihr Inhalt über ein [[Disjunktion|logisches Oder]] verknüpft.

=== Instruktionen ===

Die IBM 704 verfügte über zwei Instruktionstypen, Typ A und Typ B.

Typ A-Instruktionen verfügten über ein Präfix von drei Bit, ein Dekrement-Feld von 15 bit, drei "tag"-Bits für die zu verwendeten Indexregister und eine 15-bit-Adresse. Ein Beispiel ist die <code>TIX</code> Instruktion: Falls die Zahl in dem angegebebenen Index-Register größer als das Dekrement ist, wird sie von dem Index-Register abgezogen und ein Sprung zu der Adresse durchgeführt, ansonsten wird die Ausführung mit der nächsten Instruktion durchgeführt.<ref name=MIT>[http://bitsavers.org/pdf/mit/computer_center/Coding_for_the_MIT-IBM_704_Computer_Oct57.pdf Coding for the MIT IBM 704 Computer]</ref>

Typ B-Instruktionen hatten einen 12-Bit-Code mit der Operation, wobei die ersten beiden Bits Null waren, sechs ungenutzte Bits, drei "tag"-Bits für die verwendeten Indexregister und eine 15-bit-Adresse.

== Historische Bedeutung ==

Die Programmiersprachen [[Fortran]] und [[LISP]] wurden als erstes für diesen Rechner entwickelt. Die Benennung der primitivsten Lisp-Befehle für den Umgang mit Listen (car, cdr) gehen bis heute auf die Benennung der [[Register (Computer)|Register]] der IBM 704 zurück.<ref name="lisp_history">[http://www8.informatik.uni-erlangen.de/html/lisp/histlit1.html Early LISP History], Herbert Stoyan, 1994</ref> Die Buchstaben in dem Wort ''car'' beziehen sich auf die englische Beschreibung "''c''ontents of the ''a''ddress part of ''r''egister" (Inhalt des Registeradressteils) und die in ''cdr'' auf die englische Beschreibung "''c''ontents of the ''d''ecrement part of ''r''egister" (Inhalt des Registerdekrementteils).

Der IBM 704 war 1961 der erste Rechner, der bei den [[Bell Labs]] per Sprachsynthese ein Lied wiedergeben konnte. Dabei handelte es sich um ''Daisy Bell'' von Harry Dacre. Später wurde die Idee in [[Stanley Kubrick]]s [[2001: Odyssee im Weltraum]] übernommen.

== Zuverlässigkeit ==
Da die IBM 704 [[Elektronenröhre|Röhren]] verwendete, war ihre Zuverlässigkeit nach heutigen Maßstäben sehr gering.  Sie fiel im Durchschnitt nach etwa acht Stunden aus.<ref>{{Cite web|url=https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/papers/2008/P7316.pdf|title=General Motors/North Americal Monitor for the IBM 704 Computer|last=Patrick|first=Robert L.|archive-url=https://web.archive.org/web/20210831193122/https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/papers/2008/P7316.pdf|archive-date=2021-08-31}}</ref><ref name="Lorenzo"/> Das stellte eine Begrenzung der Größe der ersten [[Fortran]]-Programme dar, da große Programme häufig vor dem Ausfall der Maschine nicht fertig übersetzt werden konnten.<ref name="Lorenzo">{{Cite book|title=Abstracting Away the Machine: The History of the FORTRAN Programming Language (FORmula TRANslation)|last=Lorenzo|first=Mark Jones|publisher=Independently published|year=2019|isbn=978-1082395949}}</ref>
== Literatur ==
* Charles J. Bashe, Lyle R. Johnson, John H. Palmer, Emerson W. Pugh, IBM's Early Computers (MIT Press, Cambridge, 1986) ISBN 0-262-02225-7

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* [http://www.columbia.edu/acis/history/704.html The IBM 704] (engl.)
* [http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/mainframe/mainframe_PP704.html IBM Archives: 704 Data Processing System] (engl.)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{SORTIERUNG:Ibm 0704}}
[[Kategorie:IBM-Rechner|#:::704]]
[[Kategorie:IBM 700/7000 series]]
[[Kategorie:Großrechner]]
[[Kategorie:Historischer Computer]]