DOS/360 и его преемники

Эта статья о семействе операционных систем для компьютеров IBM System/360. Чтобы узнать о других значениях, см. DOS (значения) .

Disk Operating System/360 , также DOS/360 или просто DOS , является прекращенным первым членом последовательности операционных систем для IBM System/360 , System/370 и более поздних мэйнфреймов . анонсировала его IBM в последний день 1964 года, а впервые он был поставлен в июне 1966 года. В свое время DOS/360 была самой широко используемой операционной системой в мире.

ДВЕ версии

БОС/360

Основная статья: БОС/360

Базовая операционная система (BOS) представляла собой раннюю версию DOS и TOS, которая могла обеспечить полезную функциональность в системе с объемом основной памяти всего 8 КБ и одним диском 2311.

ТОС/360

TOS/360 (Tape Operating System/360, а не DOS как таковая и не так называемая) — IBM операционная система для System/360 , использовавшаяся в первые дни, примерно в 1965 году, для поддержки System/360 Model 30 и подобных платформ.

Для TOS, как указано в названии «Лента», требовался стример. Он разделял большую часть базы кода и несколько руководств с IBM DOS/360.

TOS выдержала 14 выпусков и была прекращена. когда такие диски, как IBM 2311 и IBM 2314, стали более доступными во времена System/360, они были дорогой роскошью тогда как на IBM 7090 .

ДОС/360

DOS/360 была основной операционной системой для большинства малых и средних установок S/360.

ДОС/ВС

DOS/VS была выпущена в 1972 году. Первая версия DOS/VS имела номер «Выпуск 28», что означало постепенное обновление DOS/360. Была добавлена ​​виртуальная память для поддержки нового оборудования серии System/370 . Он использовал фиксированную таблицу страниц , которая отображала единое адресное пространство размером до 16 мегабайт для всех разделов вместе взятых.

DOS/VS увеличила количество разделов (отдельных одновременных программ) с трех (названных «Фон», «Передний план 1» и «Передний план 2») до пяти (BG и от F1 до F4) и позволила создать в общей сложности пятнадцать подзадач.

На смену DOS/VS пришла DOS/VSE через z/VSE .

DOS/VSE

DOS/VSE была представлена ​​в 1979 году как «расширенная» версия DOS/VS для поддержки новых процессоров 4300 . Системы 4300 включали функцию ECPS:VSE, которая обеспечивала одноуровневое хранилище как для процессора, так и для каналов ввода-вывода. DOS/VSE обеспечивал поддержку ECPS:VSE, но мог работать и на System/370 без этой функции. VSE была последней бесплатной версией DOS.

ВСЕ/АФ

VSE/Расширенные функции (VSE/AF) — это продукт, который добавляет поддержку и функциональность новых устройств в DOS/VSE. Во многих установках VSE/AF устанавливался с использованием таких продуктов, как VSE System Installation Productivity Option/Extended (VSE System IPO/E), который сочетает в себе DOS/VSE, VSE/AF и различные другие продукты.

SSX/VSE

Сотрудник IBM устанавливает стороннее приложение, работающее на SSX/VSE, на предприятии IBM в Бёблингене, где выполнялись работы по SSX.

SSX/VSE («Small System Executive») был попыткой IBM упростить покупку и установку VSE, предоставив предварительно созданную систему, содержащую ОС и наиболее популярные продукты. SSX был выпущен в 1982 году. и позже заменен на ВСЕ/СП. SSX продавался IBM как пакет из 14 компонентных продуктов (Advanced Functions/VSE, VSE/POWER, ACF/VTAME, VSE/VSAM, CICS/DOS/VS, DOS/VS, Sort/Merge, VSE/ICCF, VSE/ OCCF, VSE/IPCS, DOS/COBOL, Back Up/Restore, Space Management, VSE/DITTO) и первоначально соглашался предлагать только отдельные продукты отдельно через RPQ , хотя позже IBM согласилась добавить эти продукты по отдельности в свой прайс-лист. под давлением независимых поставщиков программного обеспечения, которые утверждали, что объединение нарушает антимонопольное законодательство.

VSE/SP

В 1986 году IBM выпустила VSE/SP («Системный продукт») одновременно с анонсом процессоров 9370 . VSE/SP заменил SSX/VSE и объединил VSE с наиболее популярными программными продуктами VSE, такими как VSE/AF, ACF/VTAM , CICS и POWER/VS . VSE/SP поддерживал только 24-битные адреса, несмотря на просьбы клиентов предоставить версию XA (31 бит).

VSE/ESA

VSE/ESA — это 31-битная версия DOS/VSE, выпущенная в 1990 году с поддержкой до 384 МБ реального хранилища. Он предоставлял до двенадцати статических разделов и позволял запускать VSE/POWER и ACF/VTAM в частных адресных пространствах . Он представил новую функцию, называемую динамическими разделами , которая могла поддерживать до 150 одновременных заданий, каждое в своем собственном адресном пространстве. Версия 1 могла работать либо в режиме ESA, либо в режиме 370, при этом режим ESA также поддерживал оборудование XA с ограничениями. Версия 2 (1995 г.) поддерживала режим ESA только с оборудованием ESA. В версии 2 добавлена ​​поддержка многопроцессорной обработки посредством нового Turbo Dispatcher , который позволяет различным разделам одновременно выполняться на разных процессорах. Раздел может работать только на одном процессоре одновременно, что в основном ограничивает многопроцессорность многозадачностью . Теоретически поддерживается («допускается») до десяти процессоров, но эффективно используется до четырех. Эти ограничения остались в последней версии z/VSE.

z/VSE

Main article: z/VSE

IBM выпустила z/VSE 3.1 в 2005 году. Это изменение в названии отражало новый бренд «System z» для линейки продуктов IBM для мэйнфреймов, но не представляло собой фундаментального изменения в архитектуре по сравнению с VSE/ESA 2.7, которая ему предшествовала. В частности, он не поддерживал новую 64-битную z/Architecture и работал только в 31-битном режиме даже на 64-битных машинах. В z/VSE 4.1, выпущенном в 2007 году, появилась поддержка 64-битной реальной адресации с объемом памяти до 8 ГБ. Однако, хотя некоторые части супервизора работают в 64-битном режиме, он предоставляет только 31-битное виртуальное адресное пространство для приложений с проблемным состоянием. По оценкам, по состоянию на 2011 год количество сайтов, использующих z/VSE, составляло около 4000.

История

При разработке нового поколения аппаратного обеспечения унифицированных компьютеров System/360 (или S/360) IBM изначально взяла на себя обязательство предоставить единую операционную систему OS/360 , также совместимую с машинами начального уровня; но оборудование уже было доступно, и проект OS/360 все больше и больше отставал от графика, как подробно описал Фред Брукс в «Мифическом человеко-месяце» . IBM была вынуждена быстро разработать четыре дополнительные системы:

• BPS/360 не менее 8 КБ для машин с оперативной памятью и устройством считывания перфокарт ,
• BOS/360 для машин с памятью не менее 8 КБ и дисководом ,
• DOS/360 для машин с памятью не менее 16 КБ и дисководом ,
• TOS/360 для машин с памятью не менее 16 КБ и стримером .

Когда OS/360 была наконец выпущена с опозданием на год, ей требовалось не менее 64 КБ памяти. DOS была разработана для использования небольшого количества памяти и могла работать на машинах с памятью 16 КБ — конфигурация, доступная на младшей модели S/360 30 . В отличие от OS/360, DOS/360 изначально была однозадачной системой и не поддерживала многозадачность . Позже была выпущена версия с многозадачностью, поддерживающая до трёх разделов памяти , требующая 32 КБ памяти. Несмотря на свои ограничения, DOS/360 стала наиболее широко используемой операционной системой для процессоров с объемом памяти менее 256 КБ. потому что: оборудование System/360 продавалось очень хорошо; DOS/360 хорошо работала на процессорах System/360, которые могли себе позволить организации среднего размера; и это было лучше, чем «операционные системы», которые были у этих клиентов раньше.

DOS/360 была операционной системой, которая заполнила временной промежуток между анонсом System/360 и появлением предполагаемой операционной системы OS/360. В результате задержки ряд клиентов внедрили системы DOS и вложили значительные средства в их эксплуатацию. IBM ожидала, что пользователи DOS/360 вскоре перейдут на OS/360, но в результате этих инвестиций они не хотели идти на такой переход. Затем IBM пришлось продолжать предлагать DOS/360 в качестве дополнительной операционной системы. В файле хакерского жаргона неверно указано, что GECOS (также известный как GCOS) был скопирован из DOS/360, что было не так, однако Data Systems Xerox операционная система Xerox (XOS) намеренно была похожа на DOS, чтобы упростить портирование программ.

Требования к оборудованию

Дисковод IBM 2311

Для DOS/360 требовался процессор System/360 (модель 25 и выше) со стандартным набором команд (наборы инструкций для десятичных чисел и операций с плавающей запятой не являются обязательными). Минимальное требование к памяти составляло 16 КБ; защита хранилища требовалась только в случае использования мультипрограммирования. 1052 Модель 7 селектора или мультиплексора Требовалась клавиатура принтера, канал и как минимум один дисковод — первоначально 2311 емкостью 7,25 МБ. их можно было заменить накопителями на Обычно в комплект поставки входили устройство для чтения карт, перфоратор для карт и линейный принтер, но ленте . магнитной

Типичная , конфигурация может состоять из S/360 модели 30 с памятью 32 КБ и десятичным набором команд, устройства IBM 2540 чтения карт/перфоратора , принтера IBM 1403 двух или трех дисков IBM 2311, двух накопителей на магнитной ленте IBM 2415 и консоль 1052-7.

Технические детали

Следующее описание относится к DOS/360, если не указано иное. Более поздние версии предлагают дополнительные функции.

Поскольку DOS/360 был разработан для работы на моделях начального уровня, использование памяти System/360 вызывало беспокойство. Было возможно создать супервизор DOS , резидентную часть операционной системы, размером всего 5902 байта. В подробных диаграммах перечислены требования к памяти для каждой опции sysgen , часто всего 100 байт. Минимальная система оставила бы чуть более 10 КБ памяти, доступной для одного пакетного раздела, чего было достаточно для запуска утилит и всех компиляторов, кроме COBOL , PL/I и полной версии FORTRAN IV . Чтобы свести использование памяти к минимуму, DOS была полностью написана на языке ассемблера .

Переходные процессы

Концепция временной области является частью дискуссии Mythical Man-Month о дизайне и использовании основной памяти. Чтобы еще больше сократить использование памяти, супервизор использовал наложения, называемые переходными процессами считывались в одну из двух зарезервированных переходных областей , которые по мере необходимости .

• Физические переходные процессы загружались в 556-байтовую область A-Transient для обработки аппаратных ошибок (ERP), записи данных об ошибках (OBR/MDR) в IJSYSRC и выдачи сообщений об ошибках. Все имена модулей A-Transient начинались с $$А .
• Логические переходные процессы были загружены в область B-Transient размером 1200 байт для обеспечения общих программных услуг, таких как ОТКРЫТЬ и ЗАКРЫТЬ для LIOCS. Все имена модулей B-Transient начинались с $$Б .

Использование $$А и Префиксы $$B обеспечивали быструю загрузку переходных процессов, поскольку их имена сначала сохранялись в каталоге.

В DOS/VS добавлены обработчики проверки машины и проверки канала, которые представляют собой еще один набор переходных процессов, начинающийся с $$RAST и выполнение в области переходного процесса восстановления. Это было сделано в рамках усовершенствований надежности, доступности и удобства обслуживания (RAS) для System/370 . До этого добавления проверки машины приводили к прекращению работы программы, а проверки каналов приводили к прекращению доступа программы к устройству в момент возникновения ошибки.

Мультипрограммирование

Как и OS/360 , первоначальные выпуски DOS могли запускать только одну программу одновременно. Более поздние версии «настоящей» DOS могли запускать до трех программ одновременно в отдельных разделах памяти, поддерживаемых теми же функциями аппаратной защиты памяти, что и более масштабируемая операционная система OS / 360. Они были идентифицированы как BG ( фон ), F1 ( передний план 1 ) и F2 ( передний план 2 ). Мультипрограммирование было дополнительной функцией DOS/360, которую можно было выбрать при создании системы . Более поздняя опция SYSGEN позволяла запускать пакетные операции в любом разделе FG. В противном случае программы переднего плана приходилось запускать оператору компьютера вручную .

DOS/VS позволял использовать до семи одновременных программ, хотя пять или шесть были более распространенным числом из-за меньшего размера оборудования, на котором обычно размещаются системы DOS. И DOS, и DOS/VS позволяют устанавливать количество разделов при IPL (начальной загрузке программы), термине IBM, обозначающем загрузку.

Библиотеки программ

Исполняемые программы хранились в базовой библиотеке изображений . Во время работы DOS не могла освободить место, поскольку программы были удалены или заменены более новыми версиями. Когда базовая библиотека изображений заполнялась, ее приходилось сжимать с помощью служебной программы, и это могло остановить работу по разработке до ее завершения. Многие магазины просто заморозили изменения на один день, сжали CIL «в автономном режиме» и выполнили IPL с новой библиотекой базовых изображений в начале рабочего дня. для перемещаемая библиотека связываемых объектных программ и библиотека исходных операторов Также поддерживалась для макросов ассемблера и включаемого текста. При установке могут быть определены дополнительные частные перемещаемые библиотеки и библиотеки исходных операторов на других дисковых томах.

Утилиты

DOS/360 имел набор служебных программ , ассемблер и компиляторы для FORTRAN , COBOL и, в конечном итоге, PL/I , а также поддерживал ряд файловых организаций с методами доступа , помогающими в их использовании:

• Последовательные наборы данных читались или записывались только по одному блоку записей от начала до конца.
• В индексированных файлах ( ISAM ) указанный 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 DBOMP и 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.

Телекоммуникации

DOS/360 предлагал базовый метод доступа к телекоммуникациям ( BTAM ) и метод доступа к телекоммуникациям с очередью ( QTAM ). BTAM был примитивным и сложным в использовании по более поздним стандартам, но позволял осуществлять связь практически с любым типом терминала, что было большим преимуществом в то время, когда стандартизация протоколов связи была незначительной. Простота API также позволила создать относительно простой интерфейс внешних коммуникационных процессоров, что позволило машинам DOS/360 стать узлами в многоуровневых сетях крупных организаций. И наоборот, пользователям QTAM не требовалось столько знаний об отдельных устройствах, поскольку QTAM работал на логическом уровне с использованием макросов OPEN/CLOSE/GET/PUT.

Контроль заданий

Все операторы управления заданиями DOS начинались с « // " в первом и втором столбцах карточки, за исключением окончания задания , которое было " /&␢ ", конец данных , " /*␢ " и комментарии , " *␢ ". ( В описании, которое следует за символом " ␢ » представляет собой один пробел .)

• The JOB Оператор указывает на «начало управляющей информации для задания». Формат: // JOB <jobname> <comments>. <имя задания> должно содержать от одного до восьми буквенно-цифровых символов для идентификации задания. <комментарии> игнорируются.
• The EXEC Оператор идентифицирует программу, которая будет выполняться как шаг задания . «Все управляющие операторы, необходимые для выполнения, должны быть обработаны» перед EXEC заявление читается. Формат: // EXEC <program>
• The PAUSE оператор «может использоваться для разрешения действий оператора между этапами задания». Формат: // PAUSE <comment>. Комментарий используется для передачи сообщения оператору.
• The comments Оператор может использоваться для отображения сообщения оператору. Формат: * <comment>.
• Конец оператора данных отмечает конец данных во входном потоке. Формат: /*. Любые данные в операторе после пробела игнорируются.
• Оператор конца задания отмечает конец задания и может указывать на конец данных, которые будут сброшены, если задание завершится ненормально. Формат: /&. Любые данные в операторе после пробела игнорируются.
• The OPTION Оператор определяет значения системных параметров, применимых к этому заданию. Формат: // OPTION <option1>[,<option2>...].
• The ASSGN оператор «используется для назначения логического устройства ввода-вывода физическому устройству». Формат: // ASSGN SYSxxx,<device>[,<tape option>]. SYSxxx указывает на логическую единицу, например SYS001 или SYSIPT. <устройство> — это либо «X'cuu», чтобы указать физическое устройство (канал и устройство), «IGN» для игнорирования, либо «UA» для неназначенного. <tape option> определяет либо настройки режима ленты, такие как плотность, четность и т. д., либо «ALT», чтобы указать альтернативное устройство.
• The RESET оператор сбрасывает указанные назначения модулей ввода-вывода к их постоянным значениям. Формат: // RESET <option>. <опцией> может быть «SYS» для сброса всех назначений логического устройства системы, «PROG» для сброса всех назначений программатора, «ALL» для сброса всех назначений или «SYSxxx» для сброса назначения логического устройства «SYSxxx», например пример SYS002.
• The LISTIO Оператор предписывает системе распечатать список всех указанных назначений ввода-вывода, действующих в данный момент. Формат: // LISTIO <option>. <опция> — «SYS» для вывода списка всех системных назначений, «PROG», «F1» или «F2» для вывода списка всех назначений для фонового или указанного раздела переднего плана, «ALL», «SYSxxx», «X'cuu» ", "UNITS" для отображения всех назначенных устройств, "UA" для отображения всех неназначенных устройств или "ВНИЗ" для отображения всех блоков, помеченных как нерабочие.
• The MTC оператор выдает команду устройству магнитной ленты. Формат: // MTC <opcode>,SYSxxx[,<nn>]. <код операции> — это такая функция, как «FSF» для перемотки на один файл или «REW» для перемотки ленты назад. <nn> — это число, которое может указать, сколько раз должна быть выполнена операция, например, переместить два файла вперед.
• The VOL Оператор предоставляет информацию о метках дисков или ленточных томов для стандартной проверки меток. Формат: // VOL SYSxxx,<volume>.
• DOS изначально предоставляла TPLAB заявление об информации на этикетке ленты и DLAB и XTENT операторы для метки диска и информации об экстенте. По крайней мере, еще в 1968 г. TPLAB заявление было заменено на TLBL и DLAB заявление DLBL . Эти заявления использовали множество позиционных параметров и имели достаточно высокую плотность информации.

Отличия от OS/360

Язык управления заданиями

DOS JCL был разработан для обеспечения скорости и простоты синтаксического анализа; результирующий позиционный синтаксис был значительно более загадочным, чем управление заданиями на основе ключевых слов OS/360.

Намотка

Ранняя DOS не включала буферизации подсистему для повышения эффективности ввода-вывода перфокарт и линейного принтера . К концу 1960-х годов эту пустоту начали заполнять как IBM, так и поставщики вторичного рынка. Спулер от IBM представлял собой вариант под названием POWER , а Software Design, Inc., независимая компания-разработчик программного обеспечения, продавала спулер под названием GRASP .

Загрузка программы

В DOS/360 не было перемещаемого загрузчика , поэтому программистам приходилось связывать редактирование отдельной исполняемой версии каждой программы для каждого раздела или адресного пространства, в котором программа могла запускаться. В качестве альтернативы программы на языке ассемблера могут быть написаны как самоперемещающиеся , но это приведет к дополнительной сложности и увеличению размера, хотя и небольшому. Крупные магазины DOS с несколькими машинами и несколькими макетами разделов часто писали собственный перемещаемый загрузчик, чтобы обойти эту проблему.

Интерфейс прикладного программирования

DOS/360 Интерфейс прикладного программирования был несовместим с OS/360. Программы на языке высокого уровня, написанные для DOS, необходимо было скомпилировать и скомпоновать, прежде чем их можно будет использовать с OS/360. Незначительные различия между компиляторами DOS и ОС иногда требовали внесения изменений в программы. Однако порт в другом направлении оказался более сложным. Поскольку API OS/360 поддерживал значительно больше функций, любое использование этих функций пришлось бы удалить из программ, переносимых на DOS. Это не было проблемой для программистов, работающих на языках высокого уровня, таких как COBOL . С другой стороны, программы на ассемблере , как правило, чаще использовали именно эти функции и обычно требовали большей модификации для работы в DOS.

См. также

• Хронология операционных систем

Внешние ссылки

• Руководства по DOS на Bitsavers.org
• Раздел DOS/VS на VintageBigBlue.org