ВМ (операционная система) - VM (operating system)

Смотрите также: CP / CMS и История CP / CMS
z / VM
Талисман VM - teddy bear.png
РазработчикIBM
Семейство ОССемейство ВМ
Рабочее состояниеТекущий
Исходная модель1972–1986 Открытый исходный код, 1977 – настоящее время Закрытый источник
изначальный выпуск1972; 48 лет назад (1972)
Последний релизIBM z / VM V7.1 / 16 октября 2018 г.; 2 года назад (2018-10-16)
Маркетинговая цельМэйнфрейм IBM компьютеры
Доступно ванглийский
ПлатформыСистема / 370, Система / 390, zСерия, Система IBM zEnterprise
Лицензия1972–1981 Всеобщее достояние, 1976 – настоящее время Проприетарный
Официальный веб-сайтwww.vm.ibm.com
История операционных систем мэйнфреймов IBM
Линия ВМ

ВМ (довольно часто: ВМ / CMS) - это семья IBM виртуальная машина операционные системы используется на Мэйнфреймы IBM Система / 370, Система / 390, zСерия, Система z и совместимые системы, включая Эмулятор Геркулеса для персональных компьютеров.

Первая версия, выпущенная в 1972 году, была VM / 370, или официально Виртуальная машина / 370. Это был Система / 370 повторная реализация ранее CP / CMS Операционная система. Включены версии Milestone ВМ / СП.[1] Текущая версия, z / VM, до сих пор широко используется в качестве одного из основных полная виртуализация решения для рынка мэйнфреймов.[нужна цитата ]

В CMS обычно в сочетании с виртуальной машиной в названии относится к Conversational Monitor System, однопользовательской операционной системе, разработанной для обеспечения диалогового совместное времяпровождение под ВМ.

Обзор

Сердце архитектуры ВМ - это программа управления или же гипервизор называется VM-CP (обычно: CP; иногда двусмысленно: ВМ). Он работает на физическом оборудовании и создает виртуальная машина среда. VM-CP обеспечивает полная виртуализация физической машины, включая все операции ввода-вывода и другие привилегированные операции. Он выполняет совместное использование ресурсов системы, включая управление устройствами, диспетчеризацию, управление виртуальной памятью и другие традиционные задачи операционной системы. Каждому пользователю ВМ предоставляется отдельный виртуальная машина имея свой собственный адресное пространство, виртуальные устройства и т. д., и на котором можно запускать любое программное обеспечение, которое можно запустить на автономном компьютере. На одном мэйнфрейме виртуальной машины обычно работают сотни или тысячи экземпляров виртуальных машин. VM-CP начал свою жизнь как CP-370, повторная реализация CP-67, сама по себе повторная реализация CP-40.

На каждой виртуальной машине работает другая, «гостевая» операционная система. Это может быть:

  • CMS ("Система разговорного монитора ", переименованный из" Cambridge Monitor System "г. CP / CMS ). Его официальное название ВМ-CMS (сбивает с толку, поскольку ВМ обычно называют ВМ / CMS). Большинство виртуальных машин работают под управлением CMS - облегченной однопользовательской операционной системы. Его интерактивная среда сравнима с средой однопользовательского ПК, включая файловую систему, службы программирования, доступ к устройствам и обработку командной строки. (В то время как более ранняя версия CMS недоброжелательно описывалась как "CP / M на мэйнфрейме »сравнение - анахронизм; автор CP / M, Гэри Килдалл, был опытным пользователем CMS.)
  • Основная операционная система. Основные операционные системы IBM (т. Е. MVS или же ДОС / ВСЕ семейства) можно загружать и запускать без изменений. Гипервизор виртуальных машин рассматривает гостевые операционные системы как прикладные программы с исключительными привилегиями - он не позволяет им использовать привилегированные инструкции (те, которые позволяют приложениям управлять всей системой или ее значительными частями), но имитирует привилегированные инструкции от их имени. Большинство операционных систем мэйнфреймов завершают работу обычного приложения, которое пытается узурпировать привилегии операционной системы.
  • Еще одна копия ВМ. Экземпляр ВМ «второго уровня» может быть полностью виртуализирован внутри виртуальной машины. Так осуществляется разработка и тестирование ВМ (ВМ «второго уровня» потенциально может реализовать разные виртуализация оборудования). Этот метод использовался для разработки программного обеспечения S / 370 до того, как появилось оборудование S / 370, и он продолжал играть роль при разработке нового оборудования в IBM. В литературе приводятся практические примеры виртуализации. пять уровней в глубину (см. стр. 28 из ВМ и сообщество ВМ). Уровни виртуальных машин ниже верхнего также рассматриваются как приложения, но с исключительными привилегиями.
  • Копия версии для мэйнфрейма AIX или же Linux. В среде мэйнфрейма эти операционные системы часто работают под управлением виртуальной машины и обрабатываются так же, как и другие гостевые операционные системы. (Они также могут работать как «родные» операционные системы на голом оборудовании.)
  • Специализированная подсистема виртуальных машин. В виртуальных машинах VM-CP работают несколько систем, не относящихся к CMS, которые предоставляют пользователям CMS такие услуги, как буферизация, межпроцессное взаимодействие и поддержка специализированных устройств. Они действуют «за кулисами», расширяя услуги, доступные для CMS, без добавления в программу управления VM-CP. Работая на отдельных виртуальных машинах, они получают такую ​​же защиту и защиту, как и другие пользователи виртуальных машин. Примеры включают:
    • RSCS («Remote Spooling and Communication Subsystem», также известная как VNET) - средства связи и передачи информации между виртуальными машинами.[2]
    • RACF («Resource Access Control Facility») - система безопасности.
    • GCS («Система группового управления»), которая обеспечивает ограниченную симуляцию MVS API.
    • Общая файловая система (SFS), который организовал общие файлы в дереве каталогов.

Интерфейс гипервизора

В свое время CMS могла работать на голая машина, как настоящая операционная система (хотя такая конфигурация была бы необычной). Теперь он работает только как гостевая ОС под виртуальной машиной. Это потому, что CMS полагается на гипервизор интерфейс с VM-CP, чтобы выполнять операции файловой системы и запрашивать другие службы VM. Этот паравиртуализация интерфейс:

  • Обеспечивает быстрый путь к VM-CP, чтобы избежать накладных расходов на полное моделирование.
  • Впервые был разработан для повышения производительности CP / CMS выпуск 2.1, важный ранний этап повышения эффективности CP.
  • Использует невиртуализированную машинную команду, зависящую от модели, как сигнал между CMS и CP: DIAG («поставить диагноз»).

IBM придумала термин «гипервизор» для 360/65[3] и позже использовал его для обработчика DIAG CP-67.

В Диагностировать инструкция ('83'x - без мнемоники) - это привелегированная инструкция изначально предназначался IBM для выполнения «встроенных диагностических функций или других функций, зависящих от модели».[4] В VM / 370 он был перепрофилирован для «связи между виртуальной машиной и CP». Инструкция содержит два четырехбитных номера регистра, называемых Rx и Ry, которые могут «содержать адреса хранения операндов или коды возврата, передаваемые в интерфейс DIAGNOSE», и двухбайтовый код, который CP использует для определения того, какую функцию DIAGNOSE выполнять. "[5] Ниже перечислены некоторые из доступных функций диагностики.

Шестнадцатеричный кодФункция
0008«Функция виртуальной консоли» - выполнение команды CP
0020Общий ввод-вывод - выполнить любой допустимый CCW цепочка на ленте или диске
003CОбновите каталог VM / 370
00583270 Virtual Console Interface - выполнять полноэкранный ввод-вывод на IBM 3270 Терминал
0060Определите размер хранилища виртуальной машины
0068Средство связи виртуальных машин (VMCF )

История

Ранняя история ВМ описана в статьях. CP / CMS и История CP / CMS. VM / 370 - это повторная реализация CP / CMS, которая была сделана доступной в 1972 году как часть объявления IBM "System / 370 Advanced Function" (которое добавило виртуальная память аппаратное обеспечение и операционные системы в Система / 370 серии). Ранние выпуски виртуальной машины через VM / 370 Release 6 продолжались в Открытый исходный код до 1981 года, и сегодня считаются всеобщее достояние. Эта политика закончилась в 1977 г. платными обновлениями VM / SE и VM / BSE, а в 1980 г. - выпуском VM / System Product (VM / SP). Однако IBM продолжала предоставлять обновления в форме исходного кода для существующего кода в течение многих лет, хотя для обновлений всех версий, кроме бесплатной, требовалась лицензия. Как и в случае с CP-67, привилегированные инструкции в виртуальной машине вызывают программное прерывание, а CP моделирует поведение привилегированной инструкции.

ВМ оставалась важной платформой в IBM, используется для разработки операционных систем и разделения времени; но для заказчиков она оставалась «другой операционной системой» IBM. Семейства ОС и DOS оставались стратегическими продуктами IBM, и заказчиков не поощряли запускать виртуальные машины. Те, кто это сделал, сформировали тесные рабочие отношения, продолжая модель поддержки сообщества первых пользователей CP / CMS. Тем временем система боролась с политической борьбой внутри IBM по поводу того, какие ресурсы должны быть доступны для проекта, по сравнению с другими усилиями IBM. Основная «проблема» с системой была замечена на уровне полевых продаж IBM: VM / CMS наглядно сократила количество оборудования, необходимого для поддержки определенного числа пользователей с разделением времени. В конце концов, IBM занималась продажей компьютерных систем.

Мелинда Вариан приводит эту увлекательную цитату, иллюстрирующую неожиданный успех VM:

Маркетинговые прогнозы для VM / 370 предсказывали, что не более одной 168 когда-либо будут запускать виртуальные машины в течение всего срока службы продукта. Фактически, первые 168, доставленные клиенту, работали только с CP и CMS. Десять лет спустя десять процентов больших процессоров, поставляемых из Покипси, будут предназначены для работы с виртуальными машинами, как и очень значительная часть машин среднего уровня, которые были построены в Endicott. Не прошло и пятнадцати лет, как лицензий VM было бы больше, чем лицензий MVS.[6]

А ПК DOS версия, которая запускает CMS на XT / 370 (и позже AT / 370) называется VM / PC. VM / PC 1.1 был основан на версии 3 VM / SP.

Когда IBM представила расширенную архитектуру System / 370 на 3081 заказчики столкнулись с необходимостью запустить производственную систему MVS / 370 при тестировании MVS / XA на той же машине. IBM предложила решение VM / XA Migration Aid, в котором для запуска виртуальной машины использовалась новая инструкция Start Interpretive Execution (SIE). SIE автоматически обработал некоторые привилегированные инструкции и вернулся в CP для случаев, которые не удалось обработать. В Ресурсы процессора / Системный менеджер (PR / SM) более позднего 3090 также использовал SIE. Было несколько продуктов VM / XA, прежде чем они в конечном итоге были вытеснены VM / ESA и z / VM.

Роль VM изменилась в IBM, когда эволюция оборудования привела к значительным изменениям в архитектуре процессора. Обратная совместимость остается краеугольным камнем Мэйнфрейм IBM семейство, которое по-прежнему использует базовый набор инструкций, представленный в оригинальном Система / 360; но необходимость эффективного использования 64-битной zСерия сделали подход VM намного более привлекательным. ВМ также использовалась в центрах обработки данных, конвертирующих из DOS / VSE в MVS, и полезна при запуске мэйнфреймов. AIX и Linux, платформы, которые становились все более важными. Электрический ток z / VM платформа наконец-то достигла признания в IBM, которого пользователи VM давно считали заслуженным. На некоторых сайтах z / VM одновременно работают тысячи пользователей виртуальных машин в одной системе. z / VM был впервые выпущен в октябре 2000 г.[7] и остается в активном использовании и развитии.

IBM и третьи стороны предложили множество приложений и инструментов, работающих под управлением виртуальной машины. Примеры включают РАМИС, ФОКУС, SPSS, NOMAD, DB2, REXX, RACF, и OfficeVision. Текущие предложения виртуальных машин работают с широким спектром приложений для мэйнфреймов, включая HTTP серверы, менеджеры баз данных, инструменты анализа, инженерные пакеты и финансовые системы.

Команды CP

Начиная с версии 6, программа управления VM / 370 имеет ряд команд для обычных пользователей, связанных с определением и управлением виртуальной машиной пользователя. Строчные части команды необязательны[8]

КомандаОписание
#CPПозволяет пользователю выдавать команду CP из командной среды
ADSTOPУстанавливает адресная остановка чтобы остановить виртуальную машину по определенной инструкции
ATTNВызывает отвлечение внимания позволяя CP взять под контроль командную среду
НачинатьПродолжить или возобновить выполнение виртуальной машины пользователя, при желании по указанному адресу
ИзменятьИзмените атрибуты файла или файлов спула. Например, можно изменить класс вывода или имя файла или установить атрибуты для конкретного принтера.
ЗакрыватьЗакрывает открытый файл принтера, перфоратора, устройства чтения или консоли и передает его системе буферизации
ПАРАПодключить виртуальный межканальный адаптер (CTCA) другому
CPВыполнить команду CP в среде CMS
ОпределятьИзмените текущую конфигурацию виртуальной машины. Добавить виртуальные устройства или изменить доступный размер хранилища
DETachУдалить виртуальное устройство или канал из текущей конфигурации
НАБИРАТЬ НОМЕРПодключите свой терминал к зарегистрированной виртуальной машине с множественным доступом
DISConnОтключите терминал, позволяя виртуальной машине продолжать работу
ОтображатьОтображение хранилища виртуальной машины или (виртуальных) аппаратных регистров
СВАЛКАРаспечатать дамп моментального снимка текущей виртуальной машины на виртуальном буферном принтере
ЭХОНастройте виртуальную машину на отображение вводимых строк
ВнешнийПотому что внешнее прерывание на виртуальную машину
УказыватьОтображение текущей загрузки системы или использования ресурсов
IplIPL (загрузка) операционной системы на вашей виртуальной машине
СВЯЗЬПодключите устройство с другой виртуальной машины, если определение этой машины разрешает совместное использование
LOADVFCBУкажите формирует контрольный буфер (FCB) для виртуального принтера
Выйти
Выйти		Прервать выполнение текущей виртуальной машины и отключиться от системы
Вход в систему
Авторизоваться		Войдите в систему
Сообщение
MSG		Отправить однострочное сообщение системному оператору или другому пользователю
Не готовОтображение виртуального устройства «не готово»
ПорядокИзменить порядок закрытых файлов спула по идентификатору или классу
УдалятьУдалить закрытые файлы спула для устройства по классу, идентификатору m или ВСЕМ
ЗапросОтображение информации о статусе вашей виртуальной машины, или «сообщения дня», или количества или n имен пользователей, вошедших в систему
ГОТОВЫПотому что конец устройства прерывание для устройства
ЗапросВызвать прерывание на вашей виртуальной консоли
ПЕРЕЗАГРУЗИТЬОчистить все ожидающие прерывания для устройства
НАЗАДПеремотать реальный (не виртуальный) магнитная лента единица измерения
НАБОРУстановите различные атрибуты для вашей виртуальной машины, включая обмен сообщениями или терминал функциональные клавиши
СпатьПеревести вашу виртуальную машину в "неактивное состояние" на неопределенный срок или на определенный период времени.
SMsgОтправить однострочное «специальное сообщение» другому пользователю
SPoolУстановить параметры для буферного виртуального устройства
ХранитьИзмените содержимое регистров или хранилища вашей виртуальной машины
СистемаСбросьте или перезапустите виртуальную машину или очистите хранилище
ТегУстановить тег связанный с буферным устройством или файлом. Тег обычно используется подсистемой обмена данными удаленной буферизации виртуальной машины (RSCS) для определения места назначения файла.
ТерминалУстановите характеристики вашего терминала
СледЗапуск или остановка отслеживания действий указанной виртуальной машины
ПередачаПередача файла спула другому пользователю или от него
VMDUMPСделайте дамп вашей виртуальной машины в формате, доступном для чтения интерактивной системой управления проблемами (IPCS) программный продукт

ВМ талисман

В начале 1980-х группа VM в рамках ПОДЕЛИТЬСЯ (группа пользователей IBM) искала талисман или логотип для сообщества. Частично это было ответом на MVS пользователи выбирают индейку в качестве талисмана (выбранную, согласно легенде, MVS Performance Group на заре MVS, когда ее производительность была болезненной темой). В 1983 году плюшевый мишка стал владельцем ВМ. де-факто талисман на SHARE 60, когда наклейки с плюшевым мишкой были прикреплены к именным биркам «милых олдтаймеров», чтобы пометить их новичкам как «дружелюбные, если к ним приблизиться». Медведи стали хитом и вскоре стали широко известны.[9] Медведями были награждены призывники «Ордена рыцарей ВМ», люди, которые сделали «полезный вклад» в общество.[10][11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эллиотт, Джим (2004-08-17). «Эволюция мэйнфреймов и виртуальных машин IBM» (PDF). Linux для S / 390 Linux для Big Iron. ПОДЕЛИТЬСЯ Сессия 9140. Получено 2007-10-21.
  2. ^ Кризи, op. соч., стр. 483 - роль RSCS.
  3. ^ Гэри Р. Оллред (1971). Встроенная эмуляция System / 370 под ОС и DOS (PDF). Весенняя совместная компьютерная конференция.
  4. ^ Корпорация IBM (1987). IBM System / 370 Принципы работы (PDF). п. 10-5. Получено 17 августа, 2019.
  5. ^ Корпорация IBM (март 1979 г.). IBM Virtual Machine Facility / 370: 'Руководство системного программиста (PDF). стр. 182–206.4. Получено 17 августа, 2019.
  6. ^ Вариан, op. соч., стр. 30 - степень использования ВМ; больше лицензий ВМ, чем лицензий MVS
  7. ^ "IBM: Об операционной системе z / VM". Технология виртуализации IBM z / VM. Vm.ibm.com. Получено 2015-07-02.
  8. ^ Корпорация IBM (1 августа 1979 г.). IBM Virtual Machine Facility / 370: Справочник команд CP для обычных пользователей (PDF). Получено 15 августа, 2019.
  9. ^ "Галерея виртуальных веб-гифок". Сайт IBM z / VM. Архивировано из оригинал 18 октября 2006 г.
  10. ^ Вариан, op. соч., стр. 2 - история плюшевого мишки
  11. ^ "Объясни" официальный тедди ВМ"". Г-н Алан Дж. Флавелл. Alanflavell.org.uk. Получено 2015-07-02.

внешняя ссылка

Источники ВМ

  • Боб Дюшарм, Справочник по операционным системам, часть 5: VM / CMS
    - довольно подробное руководство пользователя по ВМ / CMS
  • Э. К. Хендрикс и Т. К. Хартманн, "Развитие подсистемы виртуальных машин", Журнал IBM Systems Vol. 18, стр. 111–142 (1979)
    - Разработка и реализация RSCS
  • Корпорация IBM, IBM Virtual Machine Facility / 370 Введение, GC20-1800, (1972)
    - оригинальное руководство

Основные источники CP / CMS

Дополнительные источники CP / CMS

  • Р. Дж. Адэр, Р. У. Бэйлс, Л. В. Комо и Р. Дж. Кризи, Система виртуальных машин для 360/40, Корпорация IBM, Отчет Кембриджского научного центра № 320-2007 (май 1966 г.)
    - основополагающий документ, описывающий реализацию концепции виртуальной машины, с описанием настроенного CSC S / 360-40 и CP-40 дизайн
  • Международная корпорация бизнес-машин, CP-67 / CMS, Программа 360D-05.2.005, Информационный отдел программ IBM (июнь 1969 г.)
    - Справочное руководство IBM
  • Р. А. Мейер и Л. Х. Сиврайт, "Система разделения времени виртуальной машины", Журнал IBM Systems, Vol. 9, No. 3, pp. 199–218 (сентябрь 1970 г.)
    - описывает систему CP-67 / CMS, выделяя функции и приложения
  • Р. П. Пармели, Т. И. Петерсон, К. К. Тиллман и Д. Дж. Хэтфилд, "Концепции виртуального хранилища и виртуальных машин". Журнал IBM Systems, Vol. 11, № 2 (июнь 1972 г.)

Фоновые источники CP / CMS

  • Ф. Дж. Корбато и др., Совместимая система разделения времени, Руководство программиста, M.I.T. Пресса, 1963 г.
  • Ф. Дж. Корбато, М. Мервин-Даггетт и Р. К. Дейли, «Экспериментальная система с разделением времени», Proc. Весенняя совместная компьютерная конференция (AFIPS) 21, стр. 335–44 (1962) - описание CTSS
  • Ф. Дж. Корбато и В. А. Высоцкий, "Введение и обзор системы MULTICS", Proc. Осенняя объединенная компьютерная конференция (AFIPS) 27, стр. 185–96 (1965)
  • П. Дж. Деннинг, «Виртуальная память», Вычислительные опросы Vol. 2, стр. 153–89 (1970)
  • Дж. Б. Деннис, "Сегментация и проектирование многопрограммных компьютерных систем", JACM Vol. 12, стр. 589–602 (1965)
    - требования к виртуальной памяти для Project MAC, предназначенные для GE 645
  • C.A.R. Hoare и R.H. Perrott, Eds., Операционные системы, Academic Press, Inc., Нью-Йорк (1972).
  • Т. Килберн, Д. Б. Дж. Эдвардс, М. Дж. Ланиган и Ф. Х. Самнер, "Одноуровневая система хранения", IRE Trans. Электрон. Компьютеры ЭК-11, стр. 223–35 (1962)
    - Манчестер / Ферранти Атлас
  • Р. А. Нельсон, "Картографические устройства и система обработки данных M44", Отчет об исследовании RC 1303, IBM Исследовательский центр Томаса Дж. Уотсона (1964)
    - о IBM M44 / 44X
  • Р. П. Пармели, Т. И. Петерсон, К. К. Тиллман и Д. Дж. Хэтфилд, "Виртуальное хранилище и концепции виртуальных машин", Журнал IBM Systems, Vol. 11, стр. 99–130 (1972)

Дополнительные он-лайн ресурсы CP / CMS

Другие источники

Семейные отношения CP / CMS
→ происхождение     >> сильное влияние     > некоторое влияние / приоритет
 CTSS  
> IBM M44 / 44X
>> CP-40 / CMS → CP [-67] / CMS  → VM / 370 → Версии VM / SE → Версии VM / SP → Версии VM / XA → ВМ / ЕКА → z / VM
→ Вице-президент / CSS
> TSS / 360
> TSO за MVT → для OS / VS2 → для MVS → ... → для z / OS
>> МУЛЬТИКА и большинство других совместное времяпровождение платформы