VP / CSS - это операционная система с разделением времени, разработанная National CSS . Он начал свою жизнь в 1968 году как копия IBM CP / CMS , которая в то время бесплатно распространялась среди клиентов IBM в виде исходного кода, без поддержки, как часть библиотеки IBM Type-III . Благодаря обширной внутренней разработке, которую сегодня можно было бы назвать ответвлением программного обеспечения , National CSS вывел VP / CSS в другом направлении, чем CP / CMS . Хотя обе системы в конечном итоге будут иметь много общих возможностей, их технические реализации существенно разошлись.
Разработчик | IBM / Национальный CSS |
---|---|
Рабочее состояние | Исторический |
Первый выпуск | 1968 |
Платформы | IBM System / 360-67 , Система / 370 |
VP / CSS работал на IBM и IBM plug-совместимом оборудовании, принадлежащем NCSS (и нескольким клиентам с лицензиями сайта, включая Bank of America и Standard Oil of California ). После первоначального периода работы на платформе IBM System / 360-67, используемой CP / CMS , VP / CSS был перенесен в серию System / 370 , что стало возможным, когда IBM добавила возможности виртуальной памяти в серию S / 370 в 1972 году.
VP / CSS отличался поддержкой очень большого числа интерактивных пользователей на машину по сравнению с другими операционными системами мэйнфреймов IBM. Технические, операционные и коммерческие факторы сыграли свою роль в превращении National CSS в коммерчески жизнеспособный сервисный бизнес.
Архитектура
VP / CSS поделились базовой архитектурой и концепциями CP / CMS , которые были революционными для своего времени. Управляющая программа (называемая CP в CP / CMS , VP в VP / CSS) создала несколько независимых виртуальных машин ( ВМ ), реализовав полную виртуализацию базового оборудования - это означает, что каждому пользователю с разделением времени была предоставлена частная виртуальная машина. Каждый представлял собой целый автономный компьютер, способный запускать любое программное обеспечение, которое могло работать на голой машине , включая другие операционные системы. (Эта концепция была впервые реализована в исследовательской системе IBM CP-40 в первой версии CP / CMS .)
Этот дизайн отличался от других монолитных операционных систем IBM. Изоляция пользователей друг от друга повысила стабильность системы: ошибка в программном обеспечении одного пользователя не могла привести к сбою виртуальной машины другого пользователя или базовой управляющей программы. Такой подход сделал CP / CMS превосходным выбором для коммерческого разделения времени и, таким образом, прочной основой для National CSS, поскольку он открыл новые горизонты в том, что станет новой важной отраслью.
Каждая виртуальная машина, созданная VP, работала под управлением простой однопользовательской операционной системы CSS, производной от IBM Cambridge Monitor System . CSS позволял пользователям запускать программы, управлять файловой системой и управлять виртуальными устройствами.
Поскольку VP и CSS начали свою жизнь как CP и CMS соответственно, они очень напоминали эти системы, особенно в первые дни. Непрерывная разработка и внедрение новых функций как в VP / CSS, так и в IBM VM со временем привели к значительным различиям; но системы сохранили очевидное семейное сходство.
Решение IBM добавить в S / 370 функции виртуализации и виртуальной памяти отражает успех подхода виртуальных машин к разделению времени. Некоторая заслуга в этом запоздалом решении была приписана осознанию IBM коммерческого успеха National CSS . [1]
Улучшения NCSS
В 1968 году основатели National CSS увидели, что операционная система CP / CMS будет хорошей основой для бизнеса с разделением времени - из-за технических достоинств системы, ее способности разделять ресурсы мэйнфрейма между множеством интерактивных пользователей и ее доступности в форма исходного кода бесплатно. Другая фирма, Interactive Data Corporation , пришла к такому же выводу. Каждая фирма переманила ключевой технический персонал CP / CMS из CSC, MIT и Union Carbide .
Однако компания National CSS быстро обнаружила, что первоначальная производительность CP / CMS недостаточна для поддержания прибыльных операций - что буквально за каждую доступную минуту интерактивного времени можно заплатить только за аренду оборудования в размере 50 тысяч долларов в месяц. Аварийный технический проект начал улучшать производительность; это привело к ряду фундаментальных улучшений и вскоре позволило бизнесу зарабатывать деньги. Так началась длительная работа по повторной реализации, которая потребовала бы большой команды разработчиков в течение примерно пятнадцати лет. К концу своего существования VP / CSS далеко отошла от своих корней CP / CMS и могла похвастаться удивительным набором функций, некоторые из которых можно было бы считать вполне современными даже сегодня.
Ключевые усовершенствования исходной системы CP / CMS включали изменения в алгоритме диспетчеризации и пейджинговой системе. В то время виртуальная память была, конечно, новой концепцией, и технология трансляции адресов IBM System / 360-67 позволяла использовать различные технические подходы. В конечном итоге алгоритм миграции страницы VP / CSS и диспетчер с тремя очередями стали широко известны, и некоторые сотрудники NCSS в конечном итоге присоединились к Исследовательскому центру Томаса Дж. Ватсона IBM для работы над технологиями виртуальных машин.
Еще одной областью повышения пропускной способности стала производительность однопользовательской операционной системы CSS. Одним из важных изменений была замена командных слов канала (CCW) и других дорогостоящих симулированных инструкций чем-то вроде того, что сегодня называют вызовами BIOS . Моделирование сложной архитектуры ввода-вывода S / 360 с помощью виртуализации было удивительным подвигом - сделано в самом сложном внутреннем ядре CP, в подпрограмме под названием «CCWTRANS», поскольку операции ввода-вывода были захвачены внутри каждой виртуальной машины. Однако оказалось намного дешевле делать прямые вызовы гипервизора для целевых функций, чем имитировать работу низкоуровневых команд ввода-вывода. В VP / CSS это было сделано с использованием паравиртуализации с помощью невиртуализированной инструкции DIAG (диагностика). Тот же метод использовался IBM в версии 3.1 CP / CMS и перенесен в VM / 370. (Неясно, какая реализация появилась раньше - или были ли они изобретены независимо.)
Первые технические усилия National CSS быстро сделали VP / CSS коммерчески жизнеспособной версией CP / CMS. Считалось, что VP / CSS имеет гораздо лучшую производительность, чем повторная реализация IBM CP / CMS, VM / 370, которая, в свою очередь, имела существенное преимущество в производительности по сравнению с «предпочтительным» решением IBM с разделением времени, TSO. К сожалению, сегодня трудно найти задокументированную статистику производительности за период. Однако есть несколько данных, подтверждающих такие утверждения.
- Что касается производительности ВМ / CMS относительно OS / TSO:
- Многочисленные документы VM, такие как знаменитая статья Вариана, цитируют «преимущества производительности CP по сравнению с TSO». [2]
- Исходя из структурных соображений, разумно, что CMS под VM должна постоянно превосходить TSO под OS. ВМ была разработана как система с разделением времени и имела существенное техническое преимущество при запуске интерактивных приложений.
- В то время у OS / VS были хорошо известные проблемы с производительностью. (Группа по производительности MVS, как известно, приняла индейку в качестве талисмана операционной системы.)
- CP / CMS стартовал с хорошей относительной производительностью; а затем последовал широкий спектр улучшений производительности.
- Что касается производительности VP / CSS относительно VM / CMS:
- У NCSS был сильный коммерческий стимул задействовать как можно больше пользователей, чего на IBM не было.
- NCSS удалось продать крупные установки лицензий на сайты VP / CSS таким компаниям, как Bank of America и Standard Oil of California, для использования с разделением времени, несмотря на очевидные проблемы, с которыми столкнутся такие крупные клиенты IBM, идя против основного направления IBM.
Следующие относительные показатели считаются точными, хотя задокументированные источники еще предстоит найти:
- CP-67 на S / 360-67 в Lincoln Laboratory : поддерживает 15 пользователей CMS [3]
- OS / VS2-TSO на S / 370-168: поддержка 35-50 пользователей TSO
- VM / 370 на S / 370-168: поддержка 75-100 пользователей CMS
- VP / CSS на S / 370-168: поддержка 200+ пользователей CSS
Как описано в « Истории CP / CMS» , основной акцент IBM на MVS и его преемниках в качестве основной операционной системы для мэйнфреймов привел к тому, что IBM упустила существенное техническое преимущество, представленное VM / 370. Это позволило независимому поставщику, подобному NCSS, выйти на новую территорию. (Отраслевые обозреватели отметили, что поставщик оборудования имеет естественное предпочтение продавать больше оборудования, чем увеличивать количество пользователей на машину.) NCSS получил технические преимущества и в конечном итоге стал очень успешным коммерчески, несмотря на то, что использованные методы оптимизации для повышения производительности VP и CSS были хорошо изучены и хорошо задокументированы в современной литературе. [4]
В конце концов, после того, как Amdahl Corporation объявила о своих продажах в нескольких крупных центрах обработки данных VP / CSS, IBM начала уделять больше внимания NCSS и ее техническим инновациям. Вскоре после этого, когда индустрия разделения времени начала ощущать давление революции персональных компьютеров , потребность в сверхоптимизированной многопользовательской операционной системе для мэйнфреймов уменьшилась.
Судьба
NCSS отошел от VP / CSS в середине 80-х, перенастроив Nomad на виртуальные машины и другие платформы. Неизвестно, как долго кто-либо из заказчиков лицензий NCSS продолжал использовать VP / CSS на своем собственном оборудовании (хотя маловероятно, что кто-то из них мог бы продолжать работать долго без постоянной поддержки операционной системы NCSS).
Смотрите также
- CP / CMS
- История CP / CMS
- Развитие системы разделения времени
Рекомендации
- ^ См. Статью CP / CMS ; В статье Вариана обсуждаются эти события и возможная роль успеха NCSS в решении IBM.
- ^ См. CP / CMS , Varian, стр. 25, примечание 84 - преимущество CP в производительности над TSO
- ^ Фейнлейб, оп. соч., стр. 5-15 пользователей CP-67 в Lincoln Labs; также описывает ранние технические шаги по повышению производительности
- ^ См. Ссылки настатьи CP-40 и CP / CMS , в которых рассматриваются многие технические проблемы.
дальнейшее чтение
- Файнлейб, Гарольд (2005-03-04). «Техническая история национального CSS» (PDF) . Музей истории компьютеров . Проверено 23 февраля 2008 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - Оренштейн, Дик (2005-01-14). «С самого начала ... с моей точки зрения» (PDF) . Музей истории компьютеров . Проверено 23 февраля 2008 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь )
Внешние ссылки
- В Собрании корпоративных историй информационных технологий Музея компьютерной истории есть много дополнительных отчетов от первого лица National CSS и VP / CSS.
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 → VM / ESA → z / VM | ||
→ VP / CSS | |||
> TSS / 360 | |||
> TSO для MVT → для OS / VS2 → для MVS → ... → для z / OS | |||
>> MULTICS и большинство других платформ с разделением времени | |||