Мэйнфрейм IBM

Мейнфреймы IBM — это большие компьютерные системы, производимые IBM с 1952 года. В 1960-х и 1970-х годах IBM доминировала на компьютерном рынке с серией 7000 и более поздней версией System/360 , за которой следовала System/370 . Современные мэйнфреймы в линейке бизнес-компьютеров IBM представляют собой развитие базовой конструкции System/360.

Первое и второе поколение

С 1952 по конец 1960-х годов IBM производила и продавала несколько моделей больших компьютеров, известных как серия IBM 700/7000 . 700-е первого поколения были основаны на электронных лампах , а более поздние 7000-е второго поколения использовали транзисторы . Эти машины установили доминирование IBM в области электронной обработки данных («EDP»). У IBM было две категории моделей: одна (701, 704, 709, 7030, 7090, 7094, 7040, 7044) для инженерного и научного использования и одна (702, 705, 705-II, 705-III, 7080, 7070, 7072). , 7074, 7010) для коммерческого использования или обработки данных. Две категории, научная и коммерческая, обычно использовали общие периферийные устройства, но имели совершенно разные наборы инструкций , и даже внутри каждой категории существовала несовместимость.

Первоначально IBM продавала свои компьютеры без какого-либо программного обеспечения, ожидая, что клиенты напишут свои собственные; программы запускались вручную, по одной. Позже IBM предоставила компиляторы для недавно разработанных языков программирования более высокого уровня Fortran , COMTRAN и более позднего COBOL . Первые операционные системы для компьютеров IBM были написаны клиентами IBM, которые не хотели, чтобы их очень дорогие машины (2 миллиона долларов США в середине 1950-х годов) простаивали, пока операторы вручную настраивали задания. Эти первые операционные системы представляли собой, по сути, запланированные рабочие очереди. Принято считать, что первой операционной системой, использовавшейся для реальной работы, была GM-NAA I/O , созданная исследовательским подразделением General Motors в 1956 году. IBM усовершенствовала одну из преемниц GM-NAA I/O, SHARE Operating System , и предоставила ее клиентам под именем IBSYS . ^[1]^[2] Поскольку программное обеспечение становилось все более сложным и важным, стоимость его поддержки в таком большом количестве различных проектов стала обременительной, и это стало одним из факторов, побудивших IBM разработать System/360 и ее операционные системы. ^[3]

Продукты второго поколения (на транзисторах) были основой бизнеса IBM, и IBM продолжала производить их в течение нескольких лет после появления System/360. (Некоторые IBM 7094 оставались в эксплуатации до 1980-х годов.)

Меньшие машины

До System/360 IBM также продавала компьютеры меньшего размера, которые не считались мэйнфреймами, хотя по современным стандартам они все еще были громоздкими и дорогими. В их число вошли:

IBM 650 (ламповая логика, десятичная архитектура , барабанная память , бизнес и наука)
IBM 305 RAMAC (ламповая логика, первый компьютер с дисковым хранилищем ; см.: Раннее дисковое хранилище IBM )
Серия IBM 1400 (обработка бизнес-данных; очень успешная, многие периферийные устройства 1400 использовались с 360-ми)
IBM 1620 (десятичная архитектура, инженерия, наука и образование)

IBM с трудом удалось убедить клиентов перейти с небольших машин на мэйнфреймы, поскольку приходилось переписывать очень много программного обеспечения. 7010 был представлен в 1962 году как 1410 размером с мейнфрейм. Более поздние системы 360 и 370 могли имитировать машины 1400. Компьютер размером с настольный компьютер с другим набором команд, IBM 1130 , был выпущен одновременно с System/360, чтобы занять нишу, занятую 1620. Он использовал ту же кодировку символов EBCDIC , что и 360, и в основном был запрограммирован на Фортране , который при необходимости было относительно легко адаптироваться к более крупным машинам.

IBM также представила машины меньшего размера после S/360. В их число вошли:

IBM System/7 (полупроводниковая память, управление процессами, несовместимая замена IBM 1800
IBM серии/1
ИБМ 3790
ИБМ 8100
IBM System/3 (представлена карта на 96 столбцов)

Компьютер среднего класса — это обозначение, используемое IBM для класса компьютерных систем, которые находятся между мейнфреймами и микрокомпьютерами.

IBM Система/360

IBM анонсировала линейку мэйнфреймов System/360 (S/360) в апреле 1964 года. ^[4] System/360 представляла собой единую серию совместимых моделей как для коммерческого, так и для научного использования. Число « 360 » означало компьютерную систему «360 градусов », или «всестороннюю». System/360 включала в себя функции, которые ранее присутствовали только в коммерческой линии (например, десятичная арифметика и байтовая адресация) или в инженерной и научной линии (например, арифметика с плавающей запятой ). Некоторые арифметические единицы и функции адресации были дополнительными на некоторых моделях System/360. Однако модели были совместимы с предыдущими версиями, а большинство из них были совместимы и с нисходящими. System/360 также был первым широко используемым компьютером, который включал в себя специальное аппаратное обеспечение для использования операционных систем . Среди них были программы и инструкции режима супервизора и приложения, а также встроенные средства защиты памяти. Аппаратная защита памяти была предусмотрена для защиты операционной системы от пользовательских программ (задач) и пользовательских задач друг от друга. Новая машина также имела больший размер. адресное пространство , чем у старых мэйнфреймов: 24 бита для 8-битных байтов против типичных 18 бит для 36-битных слов.

Меньшие модели линейки System/360 (например, 360/30) были предназначены для замены серии 1400, обеспечивая при этом более простой путь обновления до более крупных моделей 360. 360 Чтобы сгладить переход от второго поколения к новой линейке, IBM использовала возможности микропрограммирования для эмуляции более популярных старых моделей. Таким образом, модели 360/30 с этой дополнительной функцией могут запускать 1401 программу, а более крупные модели 360/65 могут запускать 7094 программы. Для запуска старых программ 360 приходилось останавливать и перезапускать в режиме эмуляции. Многие клиенты продолжали использовать свое старое программное обеспечение, и одной из особенностей более поздней версии System/370 была возможность переключаться в режим эмуляции и обратно под управлением операционной системы.

Операционные системы семейства System/360 включали OS/360 (с PCP, MFT и MVT ), BOS/360 , TOS/360 и DOS/360 .

Позже System/360 превратилась в System/370 , System/390 и 64-битные машины zSeries, System z и zEnterprise . System/370 представила возможности виртуальной памяти во всех моделях, кроме первых моделей System/370; вариант OS вариант OS/360 MFT OS/VS1, /360 MVT OS/VS2 (SVS) и вариант DOS/VS DOS/360 были представлены для использования возможностей виртуальной памяти, за которыми следовал MVS , который, в отличие от более ранних операционных систем с виртуальной памятью, отдельные программы запускались в отдельных адресных пространствах, а не запускались все программы в одном виртуальном адресном пространстве. Возможности виртуальной памяти также позволили системе поддерживать виртуальные машины ; VM /370 гипервизор будет запускать одну или несколько виртуальных машин под управлением стандартных операционных систем System/360 или System/370 или однопользовательской системы Conversational Monitor System (CMS). Система виртуальных машин с разделением времени может запускать несколько виртуальных машин, по одной на пользователя, причем на каждой виртуальной машине работает экземпляр CMS.

Современные системы

Семейство IBM Z , представленное в 2000 году с моделью z900, поддерживает z/Architecture , которая расширяет архитектуру, используемую мэйнфреймами System/390, до 64 бит.

Процессорные блоки

В современных мэйнфреймах IBM используются следующие процессоры:

CP, центральный процессор : процессор общего назначения
IFL, Integrated Facility для Linux : предназначен для ОС Linux (опционально под z/VM )
ICF, Integrated Coupling Facility : предназначен для поддержки Parallel Sysplex. операций
системного учета, управления и каналов ввода-вывода. SAP, System Assist Processor: предназначен для обработки различных операций
zAAP , процессор System z Application Assist: в настоящее время ограничен только Java и XML . обработкой
zIIP , интегрированный информационный процессор System z: предназначен для выполнения определенных рабочих нагрузок, включая IBM Db2 , XML и IPSec.

Они по сути идентичны, но отличаются контролем затрат на программное обеспечение: все, кроме CP, немного ограничены. ^[а] поэтому их нельзя использовать для запуска произвольных операционных систем и, следовательно, они не учитываются в стоимости лицензирования программного обеспечения (которая обычно зависит от количества CP). ^[5] Внутри мэйнфреймов обычно устанавливаются и другие вспомогательные процессоры, такие как криптографические ускорители ( CryptoExpress ), сетевой процессор OSA-Express и FICON дисковые процессоры ввода-вывода Express.

Программное обеспечение, позволяющее пользователям запускать «традиционные» рабочие нагрузки на zIIP и zAAP, на короткое время продавалось Neon Enterprise Software как «zPrime», но было снято с рынка в 2011 году после иска со стороны IBM. ^[6]

Операционные системы

Основные операционные системы, используемые на текущих мейнфреймах IBM, включают z/OS (которая последовала за MVS/ESA и OS/390 в линейке OS/360 ), z/VM (которая последовала за VM/ESA и VM/XA SP в линейке CP- 360). 40 ), z/VSE (который входит в линию DOS/360 ), z/TPF (преемник Transaction Processing Facility в линии программы управления авиакомпаниями ) и Linux на IBM Z (например, Debian , Red Hat Enterprise Linux). , SUSE Linux Enterprise Server ). Некоторые системы используют MUSIC/SP , а также UTS (мейнфрейм UNIX) . В октябре 2008 года Sine Nomine Associates представила OpenSolaris на System z ; с тех пор оно было прекращено.

Промежуточное ПО

Современные мэйнфреймы IBM поддерживают все основные корпоративные среды обработки транзакций и базы данных , включая CICS , IMS , WebSphere Application Server, IBM Db2 и Oracle . Во многих случаях эти программные подсистемы могут работать более чем в одной операционной системе мэйнфрейма.

Эмуляторы

Существуют программные эмуляторы для оборудования System/370, System/390 и System z, включая FLEX-ES , который работает под UnixWare или Linux . ^[7] и свободно доступный Hercules , работающий под Linux , FreeBSD , Solaris , macOS и Microsoft Windows . IBM предлагает эмулятор под названием zPDT (System z Personal Development Tool), который работает в Linux на x86-64 . машинах ^[8]

См. также

Примечания

^ Все поддерживаемые операционные системы IBM проверяют тип процессора, на котором они работают, и ограничивают использование в соответствии с условиями лицензии.

Ссылки

^ «Операционная система IBM 7090/94 IBSYS» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2021 года.
^ Грей, Джордж (март 1999 г.). «ИСПОЛНИТЕЛЬ II» . Информационный бюллетень об истории Unisys . 1 (3). Архивировано из оригинала 9 августа 2017 года.
^ Чак Бойер. «Революция 360» (PDF) . ИБМ. Архивировано из оригинала 1 июля 2023 года . Проверено 22 декабря 2020 г.
^ «Архивы IBM: объявление о System/360» . ИБМ . 23 января 2003 г. Архивировано из оригинала 2 января 2021 г. Проверено 22 декабря 2020 г.
^ Компания IBM. (2005). «Концепции мэйнфреймов (стр. 31)» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 8 июля 2012 г. Проверено 5 мая 2012 г.
^ Рэддинг, Алан (6 июня 2011 г.). «Пока, zPrime в System z» . Танцующий Динозавр. Архивировано из оригинала 30 июня 2012 года . Проверено 5 мая 2012 г.
^ «Технический обзор: FLEX-ES» . Архивировано из оригинала 18 мая 2015 года . Проверено 8 мая 2015 г.
^ «Инструмент индивидуальной разработки IBM System z» . ИБМ. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 27 января 2016 г.

Дальнейшее чтение

Баше, Чарльз Дж.; и др. (1986). Первые компьютеры IBM . Массачусетский технологический институт. ISBN 0-262-02225-7 .
Прасад, Наллур и Савит, Джеффри (1994). Мейнфреймы IBM: архитектура и дизайн , 2-е изд. Макгроу-Хилл Осборн Медиа. ISBN 0-07-050691-4 .
Пью, Эмерсон В.; и др. (1991). Системы IBM 360 и Early 370 . Массачусетский технологический институт. ISBN 0-262-16123-0 .

Внешние ссылки

[5] Все поддерживаемые операционные системы IBM проверяют тип процессора, на котором они работают, и ограничивают использование в соответствии с условиями лицензии.

[frobeniusIBSYS-1] «Операционная система IBM 7090/94 IBSYS» . Архивировано из оригинала 24 апреля 2021 года.

[UnisysHistNewsletterV1N3-2] Грей, Джордж (март 1999 г.). «ИСПОЛНИТЕЛЬ II» . Информационный бюллетень об истории Unisys . 1 (3). Архивировано из оригинала 9 августа 2017 года.

[Boyer360Revolution-3] Чак Бойер. «Революция 360» (PDF) . ИБМ. Архивировано из оригинала 1 июля 2023 года . Проверено 22 декабря 2020 г.

[4] «Архивы IBM: объявление о System/360» . ИБМ . 23 января 2003 г. Архивировано из оригинала 2 января 2021 г. Проверено 22 декабря 2020 г.

[6] Компания IBM. (2005). «Концепции мэйнфреймов (стр. 31)» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 8 июля 2012 г. Проверено 5 мая 2012 г.

[7] Рэддинг, Алан (6 июня 2011 г.). «Пока, zPrime в System z» . Танцующий Динозавр. Архивировано из оригинала 30 июня 2012 года . Проверено 5 мая 2012 г.

[8] «Технический обзор: FLEX-ES» . Архивировано из оригинала 18 мая 2015 года . Проверено 8 мая 2015 г.

[9] «Инструмент индивидуальной разработки IBM System z» . ИБМ. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 27 января 2016 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[а]

[5]

[6]

[7]

[8]