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.
С 1952 по конец 1960-х годов IBM производила и продавала несколько моделей больших компьютеров, известных как серия IBM 700/7000 . В первом поколении 700-е использовались электронные лампы , а в более позднем, втором поколении 7000-е, использовались 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 было одним из факторов, которые побудили 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.)
До System/360 IBM также продавала компьютеры меньшего размера, которые не считались мейнфреймами, хотя по современным стандартам они все еще были громоздкими и дорогими. В их число вошли:
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:
Компьютер среднего уровня — это обозначение, используемое IBM для класса компьютерных систем, которые находятся между мейнфреймами и микрокомпьютерами.
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 имел 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 большее адресное пространство , чем старые мэйнфреймы: 24 бита адресовали 8-битные байты по сравнению с типичными 18 битами, адресующими 36-битные слова.
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. Чтобы сгладить переход от второго поколения к новой линейке, IBM использовала возможности микропрограммирования 360 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-разрядные машины zSeries, System z и zEnterprise . System/370 представила возможности виртуальной памяти во всех моделях, кроме самых первых моделей System/370; вариант OS /360 MFT OS /VS1 , вариант OS/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 ; гипервизор VM/370 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.
Семейство IBM Z , представленное в 2000 году с моделью z900, поддерживает z/Architecture , которая расширяет архитектуру, используемую мэйнфреймами System/390, до 64 бит.
В современных мэйнфреймах IBM используются следующие процессоры:
Они по существу идентичны, но отличаются контролем затрат на программное обеспечение: все, кроме CP, немного ограничены [a] , поэтому их нельзя использовать для запуска произвольных операционных систем и, следовательно, они не учитываются в расходах на лицензирование программного обеспечения (которые обычно основаны на количестве ЦП). [5] Внутри мэйнфреймов обычно устанавливаются и другие вспомогательные процессоры, такие как криптографические ускорители (CryptoExpress), сетевой процессор OSA-Express и дисковые процессоры 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 иска со стороны IBM. [6]
Основные операционные системы , используемые на текущих мэйнфреймах 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.
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.
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 , который работает 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 . [8]
