MVS, OS/390, z/OS
Не помнящие прошлого обречены повторять его.
Дж. Саитаяна
В данном приложении приводится краткое изложение истории семейств современных ОС и обзор архитектур наиболее важных представителей каждого из семейств. В отличие от остальной книги, при выборе тем для обсуждения автор руководствовался не интересностью или поучительностью конкретных архитектурных концепций, а распространенностью и практической важностью входящих в то или иное семейство программных продуктов.
Первые две ОС этого семейства вышли в 1966 г., вскоре после анонса аппаратной архитектуры System/360. Это были РСР (Primary Control program – первичная управляющая программа) и DOS/360 (Disk Operating System). Архитектура обеих систем была типична для вычислительных систем второго поколения – это были пакетные мониторы, рассчитанные на работу одной прикладной программы без защиты памяти (первые компьютеры серии System/360 не имели диспетчеров памяти).
В 1967 г. были выпущены версии РСР: MVT (Multiprogramming with a Variable number of Tasks – многопрограммная [система] с переменным числом задач) и MFT (Multiprogramming with a Fixed number of Tasks – то же, но с фиксированным числом задач). Обе системы реализовывали вытесняющую многозадачность в едином адресном пространстве – MFT использовала разделы памяти, а MVT – относительную загрузку с базовым регистром. Позднее, к MVT была добавлена подсистема работы с несколькими терминалами в режиме разделения времени TSO (Timesharing Option – возможность разделения времени), ASP (Asymmetric Multiprocessing System – асимметричная многопроцессорность) и ряд других прикладных подсистем.
В 1972 г., после появления машин System/370 с диспетчером памяти, была выпущена переходная система OS/SVS (Single Virtual Storage – единая виртуальная память), которая позволяла использовать страничную подкачку, но не защиту заданий друг от друга. Наконец, в 1974 г. была выпущена MVS (Multiple Virtual Storage – множественная виртуальная память), которая предоставляла каждой задаче собственное виртуальное адресное пространство объемом до 2 Гбайт (в System/360 и первых моделях System/370 адрес был 24-разрядным). Большая часть дополнительных подсистем MVT была включена в стандартную поставку MVS.
MVS предоставляла:
- раздельные адресные пространства;
- пакетный и интерактивный (разделение времени) запуск задач;
- вытесняющую многозадачность;
- выполнение нитей в общем адресном пространстве (нити в этой системе называются единицей обслуживания (service unit));
- многопоточное ядро;
- примитивы взаимоисключения – замки (lock);
- симметричную многопроцессорность;
- динамическое подключение и отключение процессоров (как центральных, так и канальных) и их горячую замену;
- библиотеки – аналог вложенных каталогов;
- последовательные, блочные и индексно-последовательные файлы;
- отображение файлов, в том числе и индексно-последовательных, в адресное пространство (VSAM);
- систему безопасности на основе ACL;
- развитые средства системного мониторинга;
- сетевые средства – поддержку стека протоколов SNA (Standard Network Architecture).
MVS воплотила все наиболее прогрессивные функции и архитектурные концепции своего времени. MVS была основным продуктом IBM вплоть до середины 90-х, когда вышла новая версия системы – OS/390.
В OS/390 основные архитектурные принципы MVS не подверглись пересмотру [redbooks.ibm.com sg245597]. Новшества заключались в добавлении следующих возможностей:
- поддержка многомашинных кластеров (Parallel Sysplex);
- развитие сетевых средств равноправного (peer-to-peer) взаимодействия;
- поддержка сетевых протоколов семейства TCP/IP (ранее взаимодействие с сетями TCP/IP и NETBIOS осуществлялось посредством включения в состав вычислительного комплекса модуля с процессором х86 под управлением OS/2);
- совместимость с системами семейства Unix [redbooks.ibm.com sg245992| (в 1998 г.OS/390 прошла набор тестов Unix 95 консорциума Х/Open и получила право называться UNIX [www.opengroup.org xu007|).
В 1999 г., в связи с началом выпуска 64-разрядного семейства компьютеров z900, вышла 64-разрядная версия системы z/OS [www.ibm.com zOS].
Системы под управлением OS/390 и z/OS применяются главным образом в качестве серверов транзакций и СУБД масштаба предприятия и составляют становой хребет вычислительных систем большинства крупных компаний.