VM (operační systém) - VM (operating system)

Viz také: CP / CMS a Historie CP / CMS
z / VM
Maskot VM - medvídek.png
VývojářIBM
Rodina OSRodina VM
Pracovní stavProud
Zdrojový model1972–1986 Otevřený zdroj, 1977 – dosud Uzavřený zdroj
První vydání1972; Před 48 lety (1972)
Poslední vydáníIBM z / VM V7.1 / 16. října 2018; Před 2 roky (2018-10-16)
Marketingový cílSálové počítače IBM počítače
K dispozici vAngličtina
PlatformySystém / 370, Systém / 390, zSeries, Systém IBM zEnterprise
Licence1972–1981 Veřejná doména, 1976 – dosud Proprietární
Oficiální webové stránkywww.vm.ibm.com
Historie sálových operačních systémů IBM
Linka VM

VM (často: VM / CMS) je rodina IBM virtuální stroj operační systémy použitý na Sálové počítače IBM Systém / 370, Systém / 390, zSeries, Systém z a kompatibilní systémy, včetně Emulátor Hercules pro osobní počítače.

První verze, která vyšla v roce 1972, byla VM / 370, nebo oficiálně Zařízení virtuálních strojů / 370. Tohle bylo Systém / 370 reimplementace dřívějších CP / CMS operační systém. Milník verze zahrnuty VM / SP.[1] Aktuální verze z / VM, je stále široce používán jako jeden z hlavních plná virtualizace řešení pro trh sálových počítačů.[Citace je zapotřebí ]

The CMS obvykle spojený s VM v názvu odkazuje na Conversational Monitor System, operační systém pro jednoho uživatele vyvinutý pro poskytování konverzace sdílení času pod VM.

Přehled

Srdcem architektury VM je a řídicí program nebo hypervisor volala VM-CP (obvykle: CP; někdy nejednoznačně: VM). Běží na fyzickém hardwaru a vytváří virtuální stroj životní prostředí. VM-CP poskytuje plná virtualizace fyzického stroje - včetně všech I / O a dalších privilegovaných operací. Provádí sdílení prostředků systému, včetně správy zařízení, dispečinku, správy virtuálních úložišť a dalších tradičních úkolů operačního systému. Každý uživatel virtuálního počítače je vybaven samostatným virtuální stroj mít svůj vlastní adresní prostor, virtuální zařízení atd., a který je schopen spouštět jakýkoli software, který lze spustit na samostatném počítači. Daný sálový počítač VM obvykle spouští stovky nebo tisíce instancí virtuálních strojů. VM-CP začal život jako CP-370, reimplementace CP-67, sama o sobě reimplementaci CP-40.

V rámci každého virtuálního stroje běží další, „hostující“ operační systém. Může to být:

  • CMS ("Konverzační monitorovací systém ", přejmenován z" Cambridge Monitor System "na CP / CMS ). Jeho oficiální název je VM-CMS (matoucí, protože VM se běžně nazývá.) VM / CMS). Většina virtuálních strojů používá CMS, lehký operační systém pro jednoho uživatele. Jeho interaktivní prostředí je srovnatelné s prostředím PC pro jednoho uživatele, včetně systému souborů, programovacích služeb, přístupu k zařízení a zpracování příkazového řádku. (Zatímco dřívější verze CMS byla neochotně popsána jako „CP / M na sálovém počítači “je srovnání anachronismem; autor CP / M, Gary Kildall, byl zkušený uživatel CMS.)
  • Hlavní operační systém. Hlavní operační systémy IBM (tj MVS nebo DOS / VSE rodiny) lze načíst a spustit bez úprav. Hypervisor VM zachází s hostovanými operačními systémy jako s aplikačními programy s výjimečnými oprávněními - brání jim v používání privilegovaných pokynů (těch, které by aplikacím umožňovaly převzít celý systém nebo jeho významné části), ale simuluje privilegované pokyny v jejich zastoupení. Většina sálových operačních systémů ukončuje běžnou aplikaci, která se pokouší uchvátit oprávnění operačního systému.
  • Další kopie VM. Instanci „druhé úrovně“ virtuálního počítače lze plně virtualizovat uvnitř virtuálního počítače. Takto se provádí vývoj a testování virtuálních počítačů (virtuální počítač „druhé úrovně“ může potenciálně implementovat a odlišný virtualizace hardwaru). Tato technika byla použita k vývoji softwaru S / 370 před tím, než byl k dispozici hardware S / 370, a nadále hraje roli při vývoji nového hardwaru v IBM. Literatura uvádí praktické příklady virtualizace pět úrovní hluboko (viz strana 28 z VM a komunita VM). Úrovně virtuálních počítačů pod horní částí jsou také považovány za aplikace, ale s výjimečnými oprávněními.
  • Kopie mainframové verze AIX nebo Linux. V prostředí sálového počítače tyto operační systémy často běží pod VM a je s nimi zacházeno jako s jinými hostovanými operačními systémy. (Mohou také běžet jako „nativní“ operační systémy na holém hardwaru.)
  • Specializovaný subsystém virtuálních počítačů. Několik systémů jiných než CMS běží ve virtuálních strojích VM-CP a poskytuje uživatelům CMS služby, jako je zařazování, komunikace mezi procesy a podpora specializovaných zařízení. Fungují „v zákulisí“ a rozšiřují služby dostupné pro CMS, aniž by přidávali do řídicího programu VM-CP. Spuštěním v samostatných virtuálních počítačích dostávají stejnou ochranu zabezpečení a spolehlivosti jako ostatní uživatelé virtuálních počítačů. Mezi příklady patří:
    • RSCS („Remote Spooling and Communication Subsystem“, aka VNET) - komunikační a přenosové zařízení mezi virtuálními stroji[2]
    • RACF („Resource Access Control Facility“) - bezpečnostní systém
    • GCS („Group Control System“), který poskytuje omezenou simulaci rozhraní MVS API.
    • Systém sdílených souborů (SFS), který organizoval sdílené soubory v adresářovém stromu

Rozhraní hypervisoru

Najednou byl CMS schopen běžet na a holý stroj, jako skutečný operační systém (i když by taková konfigurace byla neobvyklá). Nyní běží pouze jako hostovaný OS pod VM. Je to proto, že CMS spoléhá na a hypervisor rozhraní k VM-CP, k provádění operací se souborovým systémem a vyžadování dalších služeb VM. Tento paravirtualizace rozhraní:

  • Poskytuje rychlou cestu k VM-CP, aby se zabránilo režii plné simulace.
  • Byl poprvé vyvinut jako zlepšení výkonu pro CP / CMS vydání 2.1, důležitý počáteční milník v účinnosti CP.
  • Používá nevirtualizovanou strojově instrukci závislou na modelu jako signál mezi CMS a CP: DIAG ("diagnostikovat").

IBM vytvořila termín "hypervisor" pro 360/65[3] a později jej použil pro obsluhu DIAG CP-67.

The Diagnostikovat instrukce ('83'x - bez mnemotechniky) je a privilegovaná instrukce původně zamýšlené společností IBM k provádění „vestavěných diagnostických funkcí nebo jiných funkcí závislých na modelu“.[4] Pod VM / 370 to bylo repurposed pro "komunikaci mezi virtuálním strojem a CP." Instrukce obsahuje dvě čtyřbitová čísla registrů, zvaná Rx a Ry, která mohou „obsahovat adresy úložišť operandů nebo návratové kódy předávané rozhraní DIAGNOSE“ a dvoubajtový kód „, který CP používá k určení funkce DIAGNOSE, která má být provedena. "[5] Níže je uvedeno několik dostupných diagnostických funkcí.

Šestnáctkový kódFunkce
0008„Funkce virtuální konzoly“ - provede příkaz CP
0020General I / O — Execute any valid CCW řetězení na páskovém nebo diskovém zařízení
003CAktualizujte adresář VM / 370
0058Rozhraní virtuální konzoly 3270 - provádí I / O na celé obrazovce na počítači IBM 3270 terminál
0060Určete velikost úložiště virtuálního počítače
0068Komunikační zařízení virtuálních strojů (VMCF )

Dějiny

Časná historie VM je popsána v článcích CP / CMS a Historie CP / CMS. VM / 370 je reimplementace CP / CMS a byla zpřístupněna v roce 1972 jako součást oznámení IBM „System / 370 Advanced Function“ (které přidalo virtuální paměť hardware a operační systémy do Systém / 370 série). Raná vydání VM prostřednictvím VM / 370 Release 6 pokračovala i v roce otevřený zdroj přes 1981 a dnes jsou považovány za veřejná doména. Tato zásada skončila v roce 1977 zpoplatněnými upgrady VM / SE a VM / BSE a v roce 1980 VM / System Product (VM / SP). IBM však po mnoho let pokračovala v poskytování aktualizací ve zdrojové podobě pro existující kód, ačkoli upgrady na všechny kromě bezplatné základny vyžadovaly licenci. Stejně jako u CP-67, privilegované instrukce ve virtuálním stroji způsobují přerušení programu a CP simulovalo chování privilegované instrukce.

VM zůstal důležitou platformou v rámci IBM, používaná pro vývoj operačních systémů a použití sdílení času; ale pro zákazníky to zůstalo „jiným operačním systémem“ IBM. Skupiny OS a DOS zůstaly strategickými produkty IBM a zákazníci nebyli vybízeni k provozování VM. Ti, kteří vytvořili úzké pracovní vztahy, pokračovali v modelu podpory komunity raných uživatelů CP / CMS. Mezitím se systém potýkal s politickými boji v rámci IBM ohledně toho, jaké zdroje by měly být projektu k dispozici, ve srovnání s ostatními snahami IBM. Základní „problém“ se systémem byl viděn na úrovni prodeje v terénu IBM: VM / CMS prokazatelně snížil množství hardwaru potřebného pro podporu daného počtu uživatelů sdílení času. IBM se koneckonců zabývala prodejem počítačových systémů.

Melinda Varian poskytuje tento fascinující citát, který ilustruje neočekávaný úspěch VM:

Marketingové předpovědi pro VM / 370 předpovídaly, že po celou dobu životnosti produktu nebude nikdy běžet více než jeden produkt 168. Ve skutečnosti prvních 168 dodávaných zákazníkům běželo pouze na CP a CMS. O deset let později bude deset procent velkých procesorů dodávaných z Poughkeepsie určeno pro provoz VM, stejně jako velmi podstatná část strojů střední třídy, které byly postaveny v Endicott. Než uplynulo patnáct let, existovalo by více licencí VM než licencí MVS.[6]

A PC DOS verze, na které je spuštěn CMS XT / 370 (a později na AT / 370) se nazývá VM / PC. VM / PC 1.1 byl založen na VM / SP vydání 3.

Když společnost IBM představila na serveru Windows System / 370 Extended Architecture 3081, zákazníci čelili potřebě provozovat produkční systém MVS / 370 při testování MVS / XA na stejném stroji. Řešení IBM bylo VM / XA Migration Aid, které ke spuštění virtuálního stroje používalo novou instrukci SIE (Start Interpretive Execution). SIE automaticky zpracoval některé privilegované pokyny a vrátil se do CP pro případy, které nezvládl. The Správce zdrojů / systému procesoru (PR / SM) pozdějších 3090 také použit SIE. Než bylo nakonec nahrazeno VM / ESA a z / VM, existovalo několik produktů VM / XA.

Role VM se v IBM změnila, když vývoj hardwaru vedl k významným změnám v architektuře procesoru. Zpětná kompatibilita zůstal základním kamenem Sálové počítače IBM rodina, která stále používá základní instrukční sadu zavedenou s originálem Systém / 360; ale potřeba efektivního využití 64-bit zSeries učinil přístup VM mnohem atraktivnějším. VM byl také použit v datových centrech převádějících z DOS / VSE na MVS a je užitečný při spuštění sálového počítače AIX a Linux, platformy, které měly být stále důležitější. Aktuální z / VM platforma konečně dosáhla uznání v rámci IBM, které uživatelé VM dlouho považovali za zasloužené. Některé weby z / VM provozují tisíce uživatelů virtuálních počítačů současně v jednom systému. z / VM byl poprvé vydán v říjnu 2000[7] a zůstává v aktivním používání a vývoji.

IBM a třetí strany nabízejí mnoho aplikací a nástrojů, které běží pod VM. Mezi příklady patří RAMIS, SOUSTŘEDIT SE, SPSS, NOMÁD, DB2, REXX, RACF, a OfficeVision. Aktuální nabídka virtuálních počítačů spouští škálu sálových aplikací, včetně HTTP servery, správci databází, analytické nástroje, technické balíčky a finanční systémy.

CP příkazy

Od verze 6 má řídicí program VM / 370 řadu příkazů pro obecné uživatele zabývající se definováním a ovládáním virtuálního počítače uživatele. Malé části příkazu jsou volitelné[8]

PříkazPopis
#CPUmožňuje uživateli vydat příkaz CP z prostředí příkazu
ADSTOPNastavuje adresa zastavit zastavit virtuální stroj na konkrétní pokyn
ATTNZpůsobuje přerušení pozornosti umožňující CP převzít kontrolu v prostředí příkazů
ZačítPokračujte nebo pokračujte v provádění virtuálního počítače uživatele, volitelně na zadané adrese
ZměnaZměňte atributy souboru pro souběžný tisk nebo souborů. Lze například změnit výstupní třídu nebo název souboru nebo nastavit atributy specifické pro tiskárnu
ZavřítZavře otevřený soubor tiskárny, razníku, čtečky nebo souboru konzoly a uvolní jej do zařazovacího systému
PÁRPřipojte virtuální adaptér kanálu na kanál (CTCA) do jiného
CPProveďte příkaz CP v prostředí CMS
DefinovatZměňte aktuální konfiguraci virtuálního stroje. Přidejte virtuální zařízení nebo změňte dostupnou velikost úložiště
OdpojitOdeberte virtuální zařízení nebo kanál z aktuální konfigurace
DIALPřipojte svůj terminál k přihlášenému virtuálnímu počítači s více přístupy
DISConnOdpojte terminál a současně nechejte virtuální počítač běžet
ZobrazitZobrazte úložiště virtuálního počítače nebo (virtuální) hardwarové registry
DUMPVytiskněte výpis stavu aktuálního virtuálního stroje na virtuální tiskárně pro souběžný tisk
ECHONastavit virtuální stroj na odražené řádky
ExterníProtože externí přerušení na virtuální stroj
UveďteZobrazte aktuální zatížení systému nebo využití zdrojů
IplIPL (boot) operačního systému na vašem virtuálním počítači
ODKAZPřipojte zařízení z jiného virtuálního stroje, pokud jeho definice umožňuje sdílení
LOADVFCBUveďte a vyrovnávací paměť pro ovládání formulářů (FCB) pro virtuální tiskárnu
Odhlásit se
Odhlásit se		Ukončete provádění aktuálního virtuálního stroje a odpojte se od systému
Přihlásit se
Přihlásit se		Přihlaste se do systému
Zpráva
MSG		Zašlete jednorázovou zprávu operátorovi systému nebo jinému uživateli
Není připravenZpůsobí, že se virtuální zařízení zobrazí „není připraveno“
ObjednatZměňte pořadí uzavřených souborů pro souběžný tisk podle ID nebo třídy
OčistitOdstraňte uzavřené soubory pro souběžný tisk pro zařízení podle třídy, ID m nebo ALL
DotazZobrazí informace o stavu vašeho virtuálního počítače nebo „zprávu dne“ nebo počet nebo jména přihlášených uživatelů
PŘIPRAVENOProtože a konec zařízení přerušení zařízení
ŽádostZpůsobte přerušení vaší virtuální konzoly
RESETOVATVymažte všechna nevyřízená přerušení zařízení
PřetočitPřetočit zpět skutečné (nevirtuální) magnetická páska jednotka
SOUBORNastavte pro svůj virtuální stroj různé atributy, včetně zpráv nebo terminálu funkční klávesy
SpátUmístěte virtuální stroj do „nečinného stavu“ na dobu neurčitou nebo na určenou dobu
SMsgZašlete jednorázovou „speciální zprávu“ jinému uživateli
CívkaNastavte možnosti pro souběžné virtuální zařízení
ObchodZměňte obsah registrů nebo úložiště vašeho virtuálního počítače
SystémResetujte nebo restartujte virtuální stroj nebo vymažte úložiště
ŠtítekNastavit a štítek přidružené k souběžnému zařízení nebo souboru. Značka je obvykle používána serverem VM pro vzdálené zařazování komunikace (RSCS) k identifikaci cíle souboru
TerminálNastavte vlastnosti terminálu
StopaSpusťte nebo zastavte trasování zadaných aktivit virtuálního počítače
PřevodPřeneste soubor pro souběžný tisk do nebo z jiného uživatele
VMDUMPVypsat virtuální stroj ve formátu čitelném systémem Interactive Problem Control System (IPCS) programový produkt

Maskot VM

Na začátku 80. let byla skupina VM uvnitř PODÍL (skupina uživatelů IBM) hledala maskota nebo logo, které by komunita mohla přijmout. To byla částečně reakce na IBM MVS uživatelé, kteří si vybrali Turecka jako maskota (podle legendy jej zvolila skupina MVS Performance Group v raných dobách MVS, kdy byl její výkon bolestným tématem). V roce 1983 se medvídek stal VM de facto maskot na SHARE 60, kdy byly na jmenovky „cuddlier oldtimers“ připevněny samolepky medvídků, aby je pro nováčky označily jako „přátelské, pokud se k nim přiblíží“. Medvědi byli hitem a brzy se objevili široce.[9] Medvědi byli oceněni inductees "Řádu rytířů VM", jednotlivci, kteří "užitečné příspěvky" pro komunitu.[10][11]

Viz také

Reference

  1. ^ Elliott, Jim (2004-08-17). „Vývoj sálových počítačů IBM a virtuálních počítačů“ (PDF). Linux pro S / 390 Linux pro Big Iron. SDÍLET relaci 9140. Citováno 2007-10-21.
  2. ^ Creasy, op. cit., str. 483 - role RSCS.
  3. ^ Gary R. Allred (1971). Integrovaná emulace System / 370 pod OS a DOS (PDF). Společná jarní počítačová konference.
  4. ^ IBM Corporation (1987). Zásady fungování systému IBM System / 370 (PDF). str. 10-5. Citováno 17. srpna 2019.
  5. ^ IBM Corporation (březen 1979). IBM Virtual Machine Facility / 370: „Příručka programátora systému (PDF). str. 182–206.4. Citováno 17. srpna 2019.
  6. ^ Varian, op. cit., str. 30 - rozsah používání VM; více licencí VM než licencí MVS
  7. ^ „IBM: About the z / VM Operating System“. Virtualizační technologie IBM z / VM. Vm.ibm.com. Citováno 2015-07-02.
  8. ^ IBM Corporation (1. srpna 1979). IBM Virtual Machine Facility / 370: CP Command Reference for General Users (PDF). Citováno 15. srpna 2019.
  9. ^ „Gallery of VM web GIFs“. Web IBM z / VM. Archivovány od originál dne 18. října 2006.
  10. ^ Varian, op. cit., str. 2 - příběh plyšového medvídka
  11. ^ „Vysvětlete“ oficiální teddy VM"". Pan Alan J. Flavell. Alanflavell.org.uk. Citováno 2015-07-02.

externí odkazy

Zdroje virtuálních počítačů

  • Bob DuCharme, Příručka k operačním systémům, část 5: VM / CMS
    - poměrně podrobná uživatelská příručka k VM / CMS
  • E. C. Hendricks a T. C. Hartmann, „Vývoj subsystému virtuálních strojů“, IBM Systems Journal Sv. 18, str. 111–142 (1979)
    - Návrh a implementace RSCS
  • IBM Corporation, IBM Virtual Machine Facility / 370 Úvod, GC20-1800, (1972)
    - originální manuál

Primární zdroje CP / CMS

Další zdroje CP / CMS

  • R. J. Adair, R. U. Bayles, L. W. Comeau a R. J. Creasy, Systém virtuálních strojů pro 360/40, IBM Corporation, Cambridge Scientific Center, zpráva č. 320-2007 (květen 1966)
    - seminární práce popisující implementaci koncepce virtuálního stroje s popisem přizpůsobeného CSC S / 360-40 a CP-40 design
  • International Business Machines Corporation, CP-67 / CMS, Program 360D-05.2.005, IBM Program Information Department (červen 1969)
    - referenční příručka IBM
  • R. A. Meyer a L. H. Seawright, „Systém sdílení času na virtuálním stroji“ IBM Systems Journal, Sv. 9, č. 3, str. 199–218 (září 1970)
    - popisuje systém CP-67 / CMS, popisuje funkce a aplikace
  • R. P. Parmelee, T. I. Peterson, C. C. Tillman a D. J. Hatfield, „Virtuální úložiště a koncepce virtuálních strojů“ IBM Systems Journal, Sv. 11, č. 2 (červen 1972)

Zdroje CP / CMS na pozadí

  • F. J. Corbató a kol., Kompatibilní systém sdílení času, Příručka programátora, M.I.T. Press, 1963
  • F. J. Corbató, M. Merwin-Daggett a R. C. Daley, „Experimentální systém sdílení času“ Proc. Společná jarní počítačová konference (AFIPS) 21, s. 335–44 (1962) - popis CTSS
  • F. J. Corbató a V. A. Vyssotsky, „Úvod a přehled systému MULTICS“, Proc. Fall Joint Computer Conference (AFIPS) 27, pp. 185–96 (1965)
  • P. J. Denning, „Virtuální paměť“, Výpočetní průzkumy Sv. 2, str. 153–89 (1970)
  • J. B. Dennis, „Segmentace a návrh víceprogramovaných počítačových systémů“ JACM Sv. 12, str. 589–602 (1965)
    - požadavky na virtuální paměť pro Project MAC, určené pro GE 645
  • C. A. R. Hoare a R. H. Perrott, ed., Techniky operačních systémů, Academic Press, Inc., New York (1972)
  • T. Kilburn, D. B. G. Edwards, M. J. Lanigan a F. H. Sumner, „One-Level Storage System“, IRE Trans. Elektron. Počítače EC-11, str. 223–35 (1962)
    - Manchester / Ferranti Atlas
  • R. A. Nelson, „Mapovací zařízení a systém zpracování dat M44,“ Výzkumná zpráva RC 1303, IBM Výzkumné centrum Thomase J. Watsona (1964)
    - o IBM M44 / 44X
  • R. P. Parmelee, T. I. Peterson, C. C. Tillman a D. J. Hatfield, „Virtual Storage and Virtual Machine Concepts“, IBM Systems Journal, Sv. 11, str. 99–130 (1972)

Další online zdroje CP / CMS

Další zdroje

Rodinné vztahy CP / CMS
→ derivace     >> silný vliv     > nějaký vliv / přednost
 CTSS  
> IBM M44 / 44X
>> CP-40 / CMS → CP [-67] / CMS  → VM / 370 → Verze VM / SE → Verze VM / SP → Verze VM / XA → VM / ESA → z / VM
→ VP / CSS
> TSS / 360
> TSO pro MVT → pro OS / VS2 → pro MVS → ... → pro z / OS
>> MULTICS a většina ostatních sdílení času platformy