История операционных систем для мэйнфреймов IBM

История операционных систем для мэйнфреймов IBM имеет важное значение в истории операционных систем для мэйнфреймов из-за давней позиции IBM как крупнейшего в мире поставщика оборудования для мэйнфреймов . На мейнфреймах IBM работают операционные системы, поставляемые IBM и третьими лицами.

Операционные системы на ранних мэйнфреймах IBM редко были инновационными, за исключением TSS/360 и систем виртуальных машин, начиная с CP-67 . Но известная репутация компании, предпочитающей проверенные технологии, в целом вселяла в потенциальных пользователей уверенность в том, что они смогут довольно быстро внедрить новые системы IBM. Текущие операционные системы IBM для мэйнфреймов z/OS , z/VM , z/VSE и z/TPF являются обратно совместимыми преемниками систем, представленных в 1960-х годах.

До системы/360

IBM не спешила с внедрением операционных систем. General Motors выпустила ОС General Motors в 1955 году и GM-NAA I/O в 1956 году для использования на своих собственных компьютерах IBM; а в 1962 году корпорация Burroughs выпустила MCP , а General Electric представила GECOS , в обоих случаях для использования своими клиентами.

Первые операционные системы для компьютеров IBM были написаны в середине 1950-х годов клиентами IBM с очень дорогими машинами стоимостью 2 000 000 долларов США (что эквивалентно примерно 23 000 000 долларов США в 2023 году), которые простаивали, пока операторы настраивали задания вручную, и поэтому им нужен был механизм для поддержания очереди заданий.

Эти операционные системы работают лишь на некоторых моделях процессоров и подходят только для научных и инженерных расчетов. Другие компьютеры IBM или другие приложения работают без операционных систем. Но один из меньших компьютеров IBM, IBM 650 , представил функцию, которая позже стала частью OS/360 : если обработка прерывается «случайной ошибкой обработки» (аппаратный сбой), машина автоматически возобновляет работу с последней контрольной точки вместо требуя от операторов перезапустить работу вручную с самого начала.

От ввода-вывода General Motors GM-NAA до IBSYS

General Motors Подразделение Research произвело ввод -вывод GM-NAA для своего IBM 701 в 1956 году (на основе прототипа операционной системы GM, разработанного в 1955 году) и обновило его для преемника 701. В 1960 году ассоциация пользователей IBM SHARE взяла на себя управление и выпустила обновленную версию операционной системы SHARE .

В конце концов IBM взяла на себя проект и поставила расширенную версию под названием IBSYS для компьютеров IBM 7090 и IBM 7094 . IBSYS требовалось 8 ленточных накопителей — меньше, если присутствовал один или несколько дисковых накопителей. Его основными компонентами являются язык управления заданиями на основе карточек , который является основным пользовательским интерфейсом; компиляторы FORTRAN ​ и COBOL ; ассемблер ​ ; и различные утилиты, включая программу сортировки .

В 1958 году Исполнительная система Мичиганского университета адаптировала систему ввода-вывода GM-NAA для создания UMES , которая лучше подходила для большого количества небольших рабочих мест, создаваемых студентами. UMES использовалась до 1967 года, когда ее заменила система разделения времени МТС .

БЕСИС

Bell Labs разработала BESYS (иногда называемую BELLMON) и использовала его до середины 1960-х годов. Bell также предоставила его другим бесплатно и без формальной технической поддержки.

Система мониторинга FORTRAN

До IBSYS компания IBM производила для своих компьютеров IBM 709 , 7090 и 7094 ленточную операционную систему, единственной целью которой была компиляция программ на FORTRAN . Фактически FMS и компилятор FORTRAN находились на одной ленте.

Ранние системы разделения времени и виртуальных машин

Основные статьи: Разделение времени и виртуальная машина

Дополнительная информация: статья « История CP/CMS» включает информацию о ранних системах разделения времени и виртуальных машинах.

Подробные сведения о разделении времени, виртуальной памяти или виртуальных машинах см. в § Технические примечания .

Массачусетского технологического института из Фернандо Корбато разработал первые экспериментальные системы разделения времени , такие как CTSS , с 1957 по начало 1960-х годов, используя слегка модифицированный IBM 709 . ИБМ 7090 , и IBM 7094 мэйнфреймы; эти системы были основаны на предложении Джона Маккарти . В 1960-х годах собственные лаборатории IBM создали экспериментальные системы с разделением времени, используя стандартные мэйнфреймы с модификациями аппаратного обеспечения и микрокода для поддержки виртуальной памяти : IBM M44/44X в начале 1960-х; СР-40 с 1964 по 1967 год; CP-67 с 1967 по 1972 год. Компания даже выпускала CP-67 без гарантии и технической поддержки нескольким крупным клиентам с 1968 по 1972 год. CP-40 и CP-67 использовали модифицированные System/360 процессоры , но в основе был M44/44X. на IBM 7044 , процессоре более раннего поколения, который сильно отличался внутри.

Эти экспериментальные системы опоздали для включения в серию System/360 , о которой IBM объявила в 1964 году, но в 1972 году призвала компанию добавить виртуальную память и возможности виртуальных машин к своим мэйнфреймам System/370 и их операционным системам:

• M44/44X показал, что частичный подход к виртуальным машинам недостаточно хорош и что перезапуск может серьезно снизить скорость систем виртуальной памяти. Перегрузка — это состояние, при котором система работает очень медленно, поскольку тратит много времени на перетасовку страниц виртуальной памяти между физической памятью и файлами на диске.
• IBM извлекла уроки из CP-40 и CP-67: как сделать проблему перетряски управляемой; что другие технологии виртуальной памяти и виртуальных машин были достаточно быстрыми и надежными, чтобы их можно было использовать в крупных коммерческих системах, которые были ее основным бизнесом. из IBM В частности, Дэвид Сэйр убедил компанию, что автоматизированное управление виртуальной памятью может стабильно работать, по крайней мере, так же хорошо, как лучшие схемы наложения , разработанные программистами .

В 1968 году консалтинговая фирма Computer Software Systems использовала выпущенную версию CP-67 для создания коммерческой службы разделения времени. В техническую команду компании входили двое сотрудников Массачусетского технологического института (см. CTSS выше), Дик Оренстейн и Гарольд Фейнлейб. По мере роста компания переименовала себя в National CSS и модифицировала программное обеспечение, чтобы увеличить количество платящих пользователей, которые она могла поддерживать, пока система не стала настолько другой, что ей потребовалось новое имя, VP/CSS . VP/CSS был механизмом доставки услуг National CSS до начала 1980-х годов, когда он перешел на IBM VM/370 (см. ниже).

В конце 1960-х университеты выпустили еще три операционные системы с разделением времени S/360:

• Терминальная система штата Мичиган (MTS) была разработана в 1967 году консорциумом университетов во главе с Мичиганским университетом . Все версии работали на мэйнфреймах IBM с возможностью виртуальной памяти, начиная с S/360-67 . МТС использовалась до 1999 года.
• Университет Макгилла в Монреале начал разработку MUSIC (Университетская система интерактивных вычислений Макгилла) в 1969 году. MUSIC несколько раз улучшалась и в конечном итоге стала поддерживать текстовый поиск, публикации в Интернете и электронную почту, а также разработку программного обеспечения. MUSIC продавалась IBM в основном образовательным учреждениям как экономичная операционная система для ее оборудования и в конечном итоге стала системным продуктом IBM (MUSIC/SP или многопользовательская система для интерактивных вычислений / системный продукт) в 1985 году. Последняя официальная версия. был выпущен в 1999 году.
• ORVYL и WYLBUR были разработаны Стэнфордским университетом в 1967–68 годах для IBM S/360–67. Они предоставили одни из первых возможностей разделения времени на компьютерах IBM S/360.

Операционные системы Система/360

Вплоть до начала 1960-х годов младшие и высокопроизводительные системы IBM были несовместимы, поэтому программы нельзя было легко переносить из одной в другую, и в системах часто использовались совершенно разные периферийные устройства , такие как дисководы. IBM пришла к выводу, что эти факторы привели к увеличению затрат на разработку и производство как аппаратного, так и программного обеспечения до неустойчивого уровня, а также снизили продажи, удерживая клиентов от обновления. Поэтому в 1964 году компания анонсировала System/360 , новую линейку компьютеров, в которых использовались одни и те же периферийные устройства и на большинстве из которых можно было запускать одни и те же программы.

Первоначально IBM предполагала, что в System/360 должна быть только одна пакетно-ориентированная операционная система — OS/360. Есть как минимум две версии того, почему IBM позже решила, что ей следует также выпустить более простую пакетно-ориентированную операционную систему, DOS/360 :

• потому что выяснилось, что OS/360 не помещается в ограниченную память, доступную на меньших моделях System/360;
• или потому, что она поняла, что разработка OS/360 займет гораздо больше времени, чем ожидалось, и представила DOS/360 как одну из серии временных мер, чтобы предотвратить крах продаж оборудования System/360 – остальные были BOS/360 (Basic). Операционная система для самых маленьких машин) и TOS/360 (Ленточная операционная система для машин только с ленточными накопителями).

Операционные системы System/360 были более сложными, чем предыдущие операционные системы IBM по нескольким причинам, в том числе:

• Им пришлось поддерживать мультипрограммирование — переключение на запуск другого выполняемого приложения, когда текущее приложение было заблокировано в ожидании завершения операций ввода-вывода (например, чтения с диска). Без мультипрограммирования более быстрые процессоры в этом диапазоне проводили бы большую часть времени в режиме ожидания, ожидая медленных операций ввода-вывода. Следовательно, операционные системы должны были быть настоящими хозяевами систем, предоставлять любые услуги, которые действительно запрашивали приложения, и обрабатывать сбои или неправильное поведение одного приложения, не останавливая другие, работающие в то же время.
• Им пришлось поддерживать гораздо более широкий диапазон размеров машин. Объем памяти варьировался от 16 КБ до 1 МБ, а скорость процессора — от нескольких тысяч до 500 000 инструкций в секунду.
• Им приходилось поддерживать широкий спектр требований приложений. Например, некоторым приложениям требовалось только чтение последовательных файлов от начала до конца; другим требовался быстрый и прямой доступ к определенным записям в очень больших файлах; и несколько приложений тратили почти все свое время на вычисления, практически не читая и не записывая файлы.

Это сделало разработку OS/360 и другого программного обеспечения System/360 одним из крупнейших программных проектов, когда-либо предпринимавшихся, и вскоре IBM столкнулась с проблемами, связанными с огромным перерасходом времени и средств, а также с большим количеством ошибок . Эти проблемы только усугублялись тем, что для разработки и тестирования операционных систем System/360 на реальном оборудовании IBM сначала пришлось разработать Basic Programming Support/360 (BPS/360). BPS использовалась для разработки инструментов, необходимых для разработки DOS/360 и OS/360, а также первых версий инструментов, которые она поставляла с этими операционными системами — компиляторов для FORTRAN и COBOL , утилит, включая Sort , и, прежде всего, ассемблера . необходимо для создания всего остального программного обеспечения.

Конкуренты IBM воспользовались задержками с выпуском OS/360 и System/360, чтобы анонсировать системы, нацеленные на, по их мнению, наиболее уязвимые части рынка IBM. Чтобы предотвратить падение продаж System/360, IBM выпустила четыре временные операционные системы:

• Базовая операционная система/360 (BOS/360), который загружался с жесткого диска или ленточного накопителя и поддерживал ленточные накопители и несколько дисков. Эта система была предоставлена ​​клиентам бета-тестирования и, возможно, представляла собой раннюю версию DOS/360.
• TOS/360 , который был разработан для обеспечения возможности обновления для клиентов, у которых были компьютеры IBM 1401 с ленточными накопителями и без дисков.
• DOS/360 , которая была создана разработчиками BOS/360 и TOS/360 (подразделение IBM по компьютерам для малого бизнеса) и впоследствии стала основной операционной системой, потомок которой z/VSE до сих пор широко используется.
• Операционная система/360 (OS/360) только с опцией Primary Control Program (PCP), которая не поддерживала мультипрограммирование.

Когда IBM анонсировала S/360-67, она также анонсировала с разделением времени операционную систему TSS/360 , которая будет использовать новые возможности виртуальной памяти 360/67. TSS/360 опоздал, а ранние версии были медленными и ненадежными. К этому времени альтернативная операционная система CP-67 , разработанная Кембриджским научным центром IBM , работала достаточно хорошо, чтобы IBM предлагала ее «без гарантии» в качестве средства разделения времени для нескольких крупных клиентов. CP-67 впоследствии стал VM/370 и, в конечном итоге, z/VM . В конечном итоге IBM предложила три версии TSS/370 PRPQ в качестве пути миграции для своих клиентов TSS/360, а затем отказалась от нее.

Травмы, связанные с созданием операционных систем System/360, дали толчок развитию новой дисциплины разработки программного обеспечения , попытке применить научные принципы к разработке программного обеспечения и управлению программными проектами . Фредерик П. Брукс , который был старшим менеджером всего проекта System/360, а затем получил конкретную ответственность за OS/360 (что уже давно назрело), ​​написал известную книгу « Мифический человеко-месяц» , основанную на проблемы, возникшие в ходе проекта, и уроки, извлеченные в ходе проекта, двумя из которых были:

• Направление дополнительных ресурсов (особенно персонала) на проект, который испытывает трудности, быстро становится непродуктивным или даже контрпродуктивным из-за трудностей со связью. Это синдром «мифического человеко-месяца», который дал книге название.
• Преемник успешной системы часто сталкивается с трудностями, поскольку он перегружен всеми функциями, которые люди хотели иметь в более ранней системе. Брукс назвал это « эффектом второй системы » и привел OS/360 как очень подробный пример.

ДОС/360

Основная статья: DOS/360 и его преемники

В то время как OS/360 была предпочтительной операционной системой для машин System/360 более высокого класса, DOS/360 была обычной операционной системой для менее мощных машин. Он предоставил набор служебных программ макросов , ассемблер и компиляторы для FORTRAN и COBOL . Поддержка РПГ появился позже и, в конечном итоге, стал подмножеством PL/I . И он поддерживал полезный диапазон файловых организаций с методами доступа , помогающими их использовать:

• Последовательные наборы данных обычно считывались по одной записи от начала до конца.
• В индексированных файлах ( ISAM ) определенный раздел каждой записи определялся как ключ, который можно было использовать для поиска определенных записей.
• В файлах прямого доступа ( BDAM ) прикладная программа должна была указать физическое расположение на диске данных, к которым она хотела получить доступ. Программирование BDAM было непростым делом, и большинство клиентов никогда не использовали его сами, но это был самый быстрый способ доступа к данным на дисках, и многие компании-разработчики программного обеспечения использовали его в своих продуктах, особенно в системах управления базами данных , таких как ADABAS , IDMS и IBM DL/I .

Последовательные файлы и файлы ISAM могут хранить записи как фиксированной, так и переменной длины, и все типы могут занимать более одного дискового тома.

DOS/360 также предлагал BTAM , средство передачи данных, которое было примитивным и трудным в использовании по сегодняшним стандартам. Но BTAM мог общаться практически с любым типом терминала, что было большим преимуществом в то время, когда почти не существовало стандартизации протоколов связи.

Но DOS/360 имела существенные ограничения по сравнению с OS/360 , которая использовалась для управления большинством более крупных машин System/360:

• Первая версия могла запускать только одну программу одновременно. Более позднее усовершенствование позволило использовать 3 одновременно в одном из 3 «разделов», размер которых устанавливался каждым клиентом при установке DOS/360.
• JCL , который он использовал для отправки заданий, был разработан так, чтобы его было легко обрабатывать на машинах начального уровня, и в результате программистам было нелегко читать или писать.
• Не было буферизации подсистемы , позволяющей повысить эффективность использования перфокарт и принтера. В конце 1960-х годов независимая компания-разработчик программного обеспечения начала продавать спулер под названием GRASP.
• В DOS/360 не было перемещаемого загрузчика , поэтому пользователям приходилось связывать редактирование отдельной исполняемой версии каждой программы для каждого раздела, в котором программа могла запускаться.
• Исполняемые программы хранились в базовой библиотеке изображений, которая не освобождала место при удалении программ или замене их более новыми версиями. Когда базовая библиотека изображений заполнялась, ее приходилось сжимать одной из служебных программ, и это могло остановить работу по разработке на целых полдня.
• Его интерфейс прикладного программирования отличался от интерфейса OS/360. Программы DOS/360, написанные на языках высокого уровня, таких как COBOL, требовали небольших модификаций, прежде чем их можно было использовать с OS/360, а программы на ассемблере требовали более крупных изменений.

IBM ожидала, что пользователи DOS/360 вскоре перейдут на OS/360, но, несмотря на свои ограничения, DOS/360 стала наиболее широко используемой операционной системой в мире, потому что:

• Аппаратное обеспечение System/360 продается очень хорошо
• Более 90% проданных систем 360 были моделями 20, 30 и 40.
• Большинство этих более дешевых моделей имели гораздо меньше оперативной памяти , чем требовалось OS/360.

DOS/360 хорошо работала на процессорах System/360, которые могли себе позволить организации среднего размера, и была лучше, чем «операционные системы», которые были у этих клиентов раньше. В результате его потомок z/VSE до сих пор широко используется, начиная с 2005 года.

ОС/360

Основная статья: OS/360 и его преемники

OS/360 включала несколько уровней поддержки, единый API и много общего кода. PCP был временной версией, которая могла запускать только одну программу одновременно, но MFT (« Мультипрограммирование с фиксированным количеством задач») и MVT (« Мультипрограммирование с переменным количеством задач») использовались, по крайней мере, до позднего времени. 1970-е годы, спустя добрых пять лет после появления их преемников. Неясно, возникли ли различия между PCP, MFT и MVT из-за того, что MVT требовал слишком много памяти для использования на машинах среднего класса или потому, что IBM нужно было как можно скорее выпустить многопрограммную версию ОС (MFT).

PCP, MFT и MVT имели разные подходы к управлению памятью (см. ниже), но предоставляли очень схожие возможности:

• Один и тот же интерфейс прикладного программирования (API), поэтому прикладные программы можно переносить между PCP, MFT и MVT даже без необходимости перекомпиляции .
• Тот же JCL , который был более гибким и простым в использовании, чем у DOS/360.
• Те же возможности ( методы доступа ), что и в DOS/360, для чтения и записи файлов (последовательные, индексированные и прямые), а также для передачи данных ( BTAM ).
• Дополнительная файловая структура, секционированная и метод доступа ( BPAM ), которая в основном использовалась для управления программными библиотеками. Хотя секционированные файлы необходимо было сжимать, чтобы освободить свободное пространство, это редко останавливало разработку, как это произошло с базовой библиотекой изображений DOS/360, поскольку PCP, MFT и MVT допускали неопределенное количество секционированных файлов, и каждый проект обычно имел по крайней мере один.
• Система именования файлов, позволяющая управлять файлами в виде иерархии, например PROJECT.USER.FILENAME.
• Средство спулинга (которого не было в DOS/360).
• Приложения могли создавать подзадачи, что позволяло выполнять несколько программ в рамках одного задания.

Опыт показал, что нецелесообразно устанавливать OS/360 в системах с объемом памяти менее 256 КБ. что было обычным ограничением в 1960-х годах.

МФТ

Основная статья: МФТ

При установке MFT клиенты могли указать до четырех разделов памяти с фиксированными границами, в которых прикладные программы могли запускаться одновременно. MFT версии II (MFT-II) увеличил предел до 52.

МВТ

Основная статья: МВТ

MVT был значительно больше и сложнее, чем MFT, и поэтому использовался на самых мощных процессорах System/360. Он рассматривал всю память, не используемую операционной системой, как единый пул, из которого можно было выделить смежные «области» по мере необходимости для неопределенного числа одновременных прикладных программ. Эта схема была более гибкой, чем MFT, и в принципе более эффективно использовала память, но была подвержена фрагментации – через некоторое время можно было обнаружить, что, хотя в общей сложности свободной памяти было достаточно для запуска программы, она не была разделена на отдельные фрагменты, ни один из которых не был разделен на отдельные фрагменты. который был достаточно большим.

В 1971 году была добавлена ​​опция разделения времени (TSO) для использования с MVT. TSO стал широко использоваться для разработки программ, поскольку он предоставлял: редактор, отладчики для некоторых языков программирования, используемых в System/360, а также возможность отправлять пакетные задания, получать уведомления об их завершении и просматривать результаты, не дожидаясь печатных отчетов. . TSO связывался с терминалами с помощью TCAM ( метода доступа к телекоммуникациям ), который в конечном итоге заменил более ранний метод доступа к телекоммуникациям с очередью (QTAM). Название TCAM предполагает, что IBM надеялась, что он станет стандартным методом доступа для передачи данных, но на самом деле TCAM почти полностью использовался для TSO и в значительной степени был заменен VTAM с конца 1970-х годов .

ТП мониторы

Аппаратное обеспечение и операционные системы System/360 были разработаны для обработки пакетных заданий, которые в крайних случаях могли выполняться часами. В результате они оказались непригодны для обработки транзакций , при которых в день выполняются тысячи единиц работы, каждая из которых занимает от 30 секунд до нескольких минут. В 1968 году IBM выпустила IMS для обработки транзакций, а в 1969 году выпустила CICS , более простую систему обработки транзакций , которую группа сотрудников IBM разработала для клиента. IMS был доступен только для OS/360 и его преемников, но CICS также был доступен для DOS/360 и его преемников. В течение многих лет этот тип продукции был известен как «монитор TP (телепроцессинга)». Строго говоря, мониторы TP были не компонентами операционной системы, а прикладными программами, которые управляли другими прикладными программами. В 1970-х и 1980-х годах несколько мониторов TP сторонних производителей конкурировали с CICS (в частности, COM-PLETE, DATACOM/DC, ENVIRON/1, INTERCOMM, SHADOW II, TASK/MASTER и WESTI), но IBM постепенно усовершенствовала CICS до такой степени, что большинство клиентов отказались от альтернатив.

Специальные системы для авиакомпаний

В 1950-х годах авиакомпании быстро расширялись, но этот рост сдерживался сложностью обработки тысяч заказов вручную (с использованием картотеки). контракт В 1957 году IBM подписала с American Airlines на разработку компьютеризированной системы бронирования, которая стала известна как SABER . Первая экспериментальная система была запущена в эксплуатацию в 1960 году, а в 1964 году она взяла на себя все функции бронирования — в обоих случаях с использованием мэйнфреймов IBM 7090 . В начале 1960-х годов IBM реализовала аналогичные проекты для других авиакомпаний и вскоре решила создать единую стандартную систему бронирования PARS , работающую на компьютерах System/360 .

В SABER и ранних версиях PARS не было разделения между компонентами приложения и операционной системы программного обеспечения, но в 1968 году IBM разделила его на PARS (приложение) и ACP (операционная система). Более поздние версии ACP получили название ACP/TPF, а затем TPF (Transaction Processing Facility), поскольку предприятия, не относящиеся к авиакомпаниям, приняли эту операционную систему для обработки больших объемов онлайн-транзакций. Последняя версия — z/TPF .

IBM разработала ACP и его преемников, потому что: в середине 1960-х годов стандартные операционные системы IBM ( DOS/360 и OS/360 ) были пакетно -ориентированными и не могли достаточно быстро обрабатывать большое количество коротких транзакций; даже ее мониторы транзакций IMS и CICS , работающие под управлением стандартных операционных систем общего назначения, недостаточно быстры для обработки бронирований на сотни рейсов от тысяч турагентов.

Последней версией ACP, являющейся общественным достоянием, и, следовательно, ее последней «бесплатной» версией, была ACP 9.2, которая распространялась на одной мини-катушке с сопровождающим набором руководств (около двух дюжин руководств, которые занимали около 48 погонных дюймов полки). пространство), который можно было бы восстановить на дисках IBM 3340 и который, таким образом, обеспечил бы полнофункциональную систему ACP.

ACP 9.2 предназначалась, в первую очередь, для банковских карт, таких как MasterCard, и других финансовых приложений, но ее также можно было использовать и для систем бронирования авиабилетов, поскольку к этому времени ACP стала ОС более общего назначения.

К тому времени ACP включила модуль гипервизора (CHYR), который поддерживал виртуальную ОС (обычно VS1 , но, возможно, также VS2 ) в качестве гостя, с помощью которой разработка программ или обслуживание файлов могли выполняться одновременно с онлайн-функциями.

В некоторых случаях производственная работа велась под VS2 под гипервизором, включая, возможно, IMS DB.

Система/360 Модель 20

Модель 20 была помечена как часть линейки System/360, поскольку ее можно было подключить к некоторым из тех же периферийных устройств, но это была 16-битная машина и не полностью программно-совместимая с другими членами линейки System/360. В лабораториях IBM в Германии были разработаны три операционные системы для различных конфигураций 360/20; ДПС — с дисками (минимальный объем памяти: 12 КБ); TPS — без диска, но с лентами (минимальный объем памяти: 8 КБ); и CPS — на основе перфокарт (минимальный требуемый объем памяти: 4 КБ). У них не было прямых преемников с тех пор, как IBM представила линейку компьютеров для малого бизнеса System/3 в 1969 году, а System/3 имела внутренний дизайн, отличный от 360/20, и периферийные устройства, отличные от мэйнфреймов IBM.

Система/360 Модель 44

Основная статья: IBM System/360 Model 44

360/44 — это еще один процессор, который использует периферийные устройства System/360, но имеет измененный набор команд. Он был разработан для научных вычислений с использованием чисел с плавающей запятой , таких как геологический или метеорологический анализ. Из-за внутренних различий и специального типа работы, для которой он был разработан, 360/44 имеет собственную операционную систему PS/44. Дополнительная функция позволяет эмулятору System/360 запускаться в скрытом хранилище и реализовывать недостающие инструкции для запуска OS/360. У 360/44 и PS/44 нет прямых преемников.

Операционные системы System/370 и виртуальной памяти

System/370 был анонсирован в 1970 году и имел по существу те же возможности, что и System/360, но с примерно в 4 раза большей скоростью процессора, чем процессоры System/360 с аналогичной ценой. Затем, в 1972 году, IBM анонсировала «Расширенные функции System/370», основным пунктом которых было то, что будущие продажи System/370 будут включать возможности виртуальной памяти , и это также может быть модернизировано для существующих процессоров System/370. Следовательно, IBM также взяла на себя обязательство предоставлять улучшенные операционные системы, которые могли бы поддерживать использование виртуальной памяти.

Большинство новых операционных систем отличаются от своих предшественников наличием «/VS» в названии. «VS» означает «Виртуальное хранилище». IBM избегала термина «виртуальная память», предположительно потому, что слово «память» могло быть истолковано как подразумевающее, что компьютеры IBM могут что-то забывать.

Все современные операционные системы для мэйнфреймов IBM, за исключением z/TPF, являются потомками тех, которые включены в объявление «Расширенные функции System/370» – z/TPF является потомком ACP , системы, которую IBM изначально разработала для поддержки приложений по бронированию авиабилетов в больших объемах.

ДОС/ВС

DOS/VS является преемником DOS/360 и предлагает аналогичные возможности с добавлением виртуальной памяти. Помимо виртуальной памяти в DOS/VS предусмотрены и другие улучшения:

• Пять разделов памяти вместо трёх. В более поздних выпусках это число увеличивается до семи.
• Перемещаемый загрузчик, чтобы больше не нужно было компоновать-редактировать отдельную копию каждой программы для каждого раздела, в котором она будет запускаться.
• Улучшенный компонент намотки POWER/VS.

DOS/VS was followed by significant upgrades: DOS/VSE and VSE/SP (1980s), VSE/ESA (1991), and z/VSE (2005).

ОС/ВС1

OS/VS1 пришла на смену MFT с аналогичными возможностями и добавлением виртуальной памяти. IBM выпускала довольно незначительные улучшения OS/VS1 до 1983 года, а в 1984 году объявила, что их больше не будет. OS/VS1 и TSS/370 — единственные IBM Операционные системы System/370, не имеющие современных потомков.

Специальная операционная система реального времени (SRTOS), Programming RPQ Z06751, представляет собой вариант OS/VS1, расширенный для поддержки вычислений в реальном времени . Он был ориентирован на такие отрасли, как управление энергопотреблением в электроэнергетике и нефтеперерабатывающие предприятия.

ОС/ВС2 и МВС

OS/VS2 Release 1 ( SVS ) — это замена MVT с виртуальной памятью. Изменений много, но общая структура МВТ сохраняется.

В 1974 году IBM выпустила то, что она назвала OS/VS2 Release 2, но это была серьезная переработка, обеспечивающая совместимость с более ранней версией OS/VS2 SVS. Наиболее заметной особенностью новой системы является поддержка нескольких виртуальных адресных пространств. Разные приложения думали, что используют один и тот же диапазон виртуальных адресов, но средства виртуальной памяти новой системы сопоставили их с разными диапазонами адресов реальной памяти. В результате новая система быстро стала известна как « MVS » (множественное виртуальное хранилище), а исходная OS/VS2 стала известна как «SVS» (единое виртуальное хранилище). Сама IBM приняла эту терминологию и обозначила преемников MVS как «MVS/...».

Другими отличительными особенностями MVS являются: его основной каталог должен быть каталогом VSAM ; он поддерживает «тесно связанную многопроцессорную обработку» (два или более процессора используют одну и ту же память и копию операционной системы); он включает в себя диспетчер системных ресурсов (переименованный в диспетчер рабочей нагрузки в более поздних версиях), который позволяет пользователям загружать в систему дополнительную работу без снижения производительности высокоприоритетных заданий.

IBM выпустила несколько обновлений MVS: MVS/SE , MVS/SP версии 1, MVS/XA (1981 г.), MVS/ESA (1985 г.), OS/390 (1996 г.) и в настоящее время z/OS (2001 г.).

ВМ/370

Дополнительная информация о ранней истории VM/370: История CP/CMS и VM (операционной системы) § История

VM/370 сочетает в себе виртуальную машину с однопользовательской системой, называемой Conversational Monitor System (CMS); эта комбинация обеспечивает разделение времени , позволяя каждому пользователю запускать копию CMS на виртуальной машине. Эта комбинация была прямым потомком CP/CMS . Виртуальная машина часто использовалась для тестирования нового программного обеспечения, в то время как обычная производственная работа продолжалась на другой виртуальной машине, а система разделения времени CMS широко использовалась для разработки программ.

За VM/370 последовала серия обновлений: VM/SEPP (« Программный продукт системных расширений »), VM/BSEPP («Программный продукт базовых системных расширений»), VM/SP (Системный продукт), VM/SP HPO («Программный продукт базовых системных расширений»). Вариант высокой производительности"), VM/XA MA ("Помощь в миграции с расширенной архитектурой"), VM/XA SF ("Системный продукт с расширенной архитектурой"), VM/XA SP ("Системный продукт с расширенной архитектурой"), VM/ESA ("Системный продукт с расширенной архитектурой"). Архитектура корпоративных систем») и z/VM . IBM также выпустила дополнительные вспомогательные микрокоды для виртуальных машин и их преемников, чтобы ускорить гипервизором эмуляцию привилегированных инструкций (тех, которые могут использовать только операционные системы) от имени «гостевых» операционных систем. В рамках 370/Extended Architecture IBM добавила инструкцию Start Interpretive Execution (SIE). чтобы обеспечить дальнейшее ускорение гипервизора CP.

См. также

• Мэйнфрейм IBM
• История операционных систем
• Хронология операционных систем

Дальнейшее чтение

• Брукс-младший, Фредерик П. (1975). « Мифический человеко-месяц: очерки по разработке программного обеспечения », Аддисон-Уэсли. ISBN   0-201-00650-2 . (Перепечатано с исправлениями, январь 1982 г.)
• Операционные системы для мэйнфреймов IBM: временная шкала и краткое объяснение для IBM System/360 и последующих версий , Дэйв Мортон.