Мейнфрейм IBM -IBM mainframe

История мэйнфреймов IBM с 1952 г. по настоящее время.
Название рынка
Архитектура

Мейнфреймы IBM — это большие компьютерные системы, производимые IBM с 1952 года. В 1960-х и 1970-х годах IBM доминировала на рынке больших компьютеров. Текущие мейнфреймы в линейке бизнес-компьютеров IBM являются развитием базовой конструкции IBM System/360 .

Первое и второе поколение

Мэйнфрейм IBM 704 в NACA в 1957 году.

С 1952 года до конца 1960-х годов IBM производила и продавала несколько больших моделей компьютеров, известных как серия IBM 700/7000 . 700-е первого поколения были основаны на электронных лампах , а в более поздних 7000-х второго поколения использовались транзисторы . Эти машины установили господство IBM в области электронной обработки данных («EDP»). У IBM было две категории моделей: одна (701, 704, 709, 7030, 7090, 7094, 7040, 7044) для инженерных и научных целей 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 команд , и даже внутри каждой категории были несовместимости.

Первоначально IBM продавала свои компьютеры без какого-либо программного обеспечения, ожидая, что клиенты напишут свое собственное; программы запускались вручную, по одной. Позже IBM предоставила компиляторы для недавно разработанных языков программирования более высокого уровня Fortran , COMTRAN и позже 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 настраивали задания вручную. Эти первые операционные системы были, по сути, запланированными рабочими очередями. Обычно считается, что первой операционной системой, использовавшейся для реальной работы, была GM - NAA I/O , выпущенная исследовательским подразделением General Motors в 1956 году. клиентам под названием IBSYS . По мере того, как программное обеспечение становилось все более сложным и важным, стоимость его поддержки в стольких различных проектах становилась обременительной, и это было одним из факторов, побудивших IBM разработать System/360 и ее операционные системы.

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

Меньшие машины

IBM 1401 на реставрации в Музее компьютерной истории

До System / 360 IBM также продавала компьютеры меньшего размера, которые не считались мейнфреймами, хотя по современным стандартам они все еще были громоздкими и дорогими. К ним относятся:

IBM было трудно убедить клиентов перейти с небольших машин на мейнфреймы, потому что нужно было переписать очень много программного обеспечения. 7010 был представлен в 1962 году как 1410 размером с мейнфрейм. Более поздние системы 360 и 370 могли эмулировать 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 был в основном запрограммирован на Фортране , который было относительно легко адаптировать к более крупным машинам при необходимости.

IBM также представила машины меньшего размера после S/360. К ним относятся:

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

IBM Система/360

Основная статья: IBM System/360
IBM System/360 Модель 50

Все изменилось с анонсом System/360 (S/360) в апреле 1964 года. System/360 представляла собой единую серию совместимых моделей как для коммерческого, так и для научного использования. Число « 360 » предполагало «360- градусную » или «универсальную» компьютерную систему. System/360 включает в себя функции, которые ранее присутствовали либо в коммерческой строке (например, десятичная арифметика и адресация байтов), либо в инженерной и научной строке (например, арифметика с плавающей запятой ). Некоторые арифметические устройства и функции адресации были необязательными для некоторых моделей System/360. Однако модели были совместимы вверх, и большинство из них также были совместимы вниз. System/360 также был первым широко используемым компьютером, в котором были предусмотрены специальные аппаратные средства 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. У новой машины также было большее адресное пространство , чем у старых мейнфреймов: 24-битная адресация 8-битных байтов по сравнению с типичными 18-битными адресами 36-битных слов.

Меньшие модели в линейке System/360 (например, 360/30) предназначались для замены серии 1400, обеспечивая при этом более легкий путь обновления до более крупных 360. Чтобы сгладить переход от второго поколения к новой линейке, IBM использовала возможности микропрограммирования 360 для имитации более популярных старых моделей. Таким образом, 360/30 с этой дополнительной функцией стоимости могут запускать 1401 программу, а более крупные 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 самых первых моделей System/370; вариант OS/VS1 OS/360 MFT, вариант OS/VS2 (SVS) OS/360 MVT и вариант DOS/VS DOS/360 были введены для использования возможностей виртуальной памяти, за которыми последовал MVS , который, в отличие от более ранних операционных систем с виртуальной памятью, отдельные программы запускались в отдельных адресных пространствах, а не все программы выполнялись в одном виртуальном адресном пространстве. Возможности виртуальной памяти также позволяли системе поддерживать виртуальные машины ; гипервизор VM / 370 будет запускать одну или несколько виртуальных машин под управлением стандартных операционных систем System / 360 или System / 370 или однопользовательской системы мониторинга разговоров (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

Основная статья: IBM System z
IBM System z800

Семейство zSeries, представленное в 2000 году вместе с z900, включало недавно разработанную IBM 64-битную z/Architecture .

Процессорные блоки

В современных мейнфреймах IBM используются следующие процессоры:

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

Обратите внимание, что они по существу идентичны, но отличаются контролем затрат на программное обеспечение: все, кроме CP, имеют небольшие ограничения, поэтому их нельзя использовать для запуска произвольных операционных систем, и поэтому они не учитываются в затратах на лицензирование программного обеспечения (которые обычно основаны на количестве CP). ). Существуют и другие вспомогательные процессоры, обычно устанавливаемые внутри мейнфреймов, такие как криптографические ускорители ( CryptoExpress ), сетевой процессор OSA-Express и процессоры дискового ввода-вывода FICON 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 судебного иска со стороны IBM.

Операционные системы

Основные операционные системы , используемые на современных мэйнфреймах IBM, включают z/OS (которая последовала за MVS/ESA и OS/390 в линии OS/360 ), z/VM (которая последовала за VM/ESA и VM/XA SP в CP- 40 ), z/VSE (относится к линии DOS/360 ), z/TPF (преемник Transaction Processing Facility в линии Airlines Control Program ) и Linux на IBM Z (например, Debian , Red Hat Enterprise Linux , SUSE Linux Enterprise Server ). Некоторые системы работают под управлением MUSIC/SP , а также UTS (Mainframe UNIX) . В октябре 2008 года Sine Nomine Associates представила OpenSolaris на System z ; с тех пор это было прекращено.

ПО промежуточного слоя

Современные мэйнфреймы IBM работают со всеми основными корпоративными средами обработки транзакций и базами данных , включая CICS , IMS , WebSphere Application Server, IBM Db2 и Oracle . Во многих случаях эти программные подсистемы могут работать более чем на одной операционной системе мейнфрейма.

Эмуляторы

Существуют программные эмуляторы для оборудования System/370, System/390 и System z, в том числе FLEX-ES , работающий под UnixWare или Linux , 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 машинах x86-64 .

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки