IBM жүйесіндегі CMS операциялық жүйесінің тарихы

Кіріспе

Операциялық жүйе

Сөйлесу мониторы жүйесі (CMS, бастапқыда Кембридж мониторы жүйесі) – қарапайым, интерактивті, бір пайдаланушылық операциялық жүйе. CMS бастапқыда IBM-нің CP/CMS операциялық жүйесінің құрамы ретінде әзірленді, ол 1967 жылы өндіріске енгізілді. CMS IBM-нің VM отбасының бөлігі болып табылады және IBM негізгі компьютерлерінде жұмыс істейді. VM алғаш рет 1972 жылы жарияланды және бүгінге дейін z/VM ретінде қолданылып келеді. CMS, VM басқару бағдарламасы құратын жеке виртуалды машинада "қонақ" операциялық жүйе ретінде іске қосылады. Басқару бағдарламасы және CMS бірлесіп көп пайдаланушылық уақыт бөлісу операциялық жүйесін құрайды.

Тарих

CMS бастапқыда IBM-нің CP/CMS операциялық жүйесінің бір бөлігі ретінде әзірленді. Ол кезде бұл аббревиатура «Кембридж монитор жүйесі» (сондай-ақ: «Консоль монитор жүйесі») деген мағынаны білдірді. CMS алғаш рет CP 40 аясында жұмыс істеді, ол IBM-нің Кембридж ғылыми орталығында арнайы аппаратты пайдаланған бір реттік зерттеу жүйесі болды. CSC-де өндірістік пайдалану 1967 жылдың қаңтарында басталды. CMS пайдаланушы интерфейсі, ықпалды бірінші буынның уақытты бөлісу жүйесі CTSS-пен алған тәжірибесіне көп сүйенді, оның кейбір әзірлеушілері CP/CMS-де жұмыс істеді. (CTSS CP/CMS-ті дамытудың алғашқы платформасы ретінде қолданылды.) 1967 жылдың соңында CP/CMS IBM System/360 Model 67 жүйесінде кеңінен қолжетімді болды, онда жаңа басқару бағдарламасы CP 67 CP 40-тың маңызды қайта іске асырылуы болғанымен, CMS негізінен өзгермеді. IBM CP/CMS-ті бастапқы код түрінде, қолдаусыз, «қандай бар, сондай» түрінде IBM Type III кітапханасының бөлігі ретінде ұсынды. Осылайша CP/CMS ашық кодты жүйе болды. IBM-нің қолдауы болмауына қарамастан, CP/CMS уақытты бөлісу платформасы ретінде үлкен жетістікке жетті; 1972 жылға қарай 44 CP/CMS жүйесі қолданыста болды, оның ішінде CP/CMS-ке қол жеткізуді қайта сатумен айналысатын коммерциялық ұйымдар да бар еді. 1972 жылы IBM өзінің VM/370 операциялық жүйесін шығарды, бұл System/370 үшін CP/CMS-тің қайта іске асырылуы болды, сонымен қатар бұл жаңалық System/370 сериясына виртуалды жад жабдығын қосты. CP/CMS-тен айырмашылығы, VM/370 IBM-нің қолдауын алды. VM бірнеше нұсқадан өтті және бүгін де z/VM ретінде қолданылуда. Барлық түрлі нұсқалары мен жаңартпалары арқылы CMS платформасы CP 40 аясында жұмыс істейтін бастапқы CMS нұсқасының тікелей ұрпағы ретінде танылды. Қазіргі пайдаланушыларға таныс көптеген маңызды пайдаланушы интерфейсі шешімдері 1965 жылы CP 40 жобасы аясында қабылданды. Мысалдар үшін CMS-ті CP 40-тан қараңыз. VM және CP/CMS екеуінің де IBM-де қиын тарихы болды. VM IBM-нің «стратегиялық» операциялық жүйелерінің бірі емес еді, олар негізінен OS және DOS отбасыларынан тұрды, және ол уақытты бөлісу мақсаттарына қатысты IBM-нің саяси тартыстарынан зардап шекті. Осы қақтығыс CP/CMS бастапқыда қолдаусыз жүйе ретінде шығарылуына және VM-де даму мен қолдау ресурстарының шектеулі болуына себеп болды. CP/CMS-тің өзін-өзі қолдау көрсету кезеңінде құрылған, бірақ VM іске қосылғаннан кейін де белсенді болған, өте күшті пайдаланушылар қауымдастығы операциялық жүйеге маңызды үлес қосты және IBM-нің «басқа операциялық жүйесін» пайдаланудағы қиындықтарды жеңілдетті.

CMS was originally developed as part of IBM's CP/CMS operating system. At the time, the acronym meant "Cambridge Monitor System" (but also: "Console Monitor System"). CMS first ran under CP 40, a one off research system using custom hardware at IBM's Cambridge Scientific Center. Production use at CSC began in January 1967. The CMS user interface drew heavily on experience with the influential first generation time sharing system CTSS, some of whose developers worked on CP/CMS. (CTSS was used as an early CP/CMS development platform.) Later in 1967, CP/CMS became generally available on the IBM System/360 Model 67, where, although the new control program CP 67 was a substantial re implementation of CP 40, CMS remained essentially the same. IBM provided CP/CMS "as is" – without any support, in source code form, as part of the IBM Type III Library. CP/CMS was thus an open source system. Despite this lack of support from IBM, CP/CMS achieved great success as a time sharing platform; by 1972, there were some 44 CP/CMS systems in use, including commercial sites that resold access to CP/CMS. In 1972, IBM released its VM/370 operating system, a re implementation of CP/CMS for the System/370, in an announcement that also added virtual memory hardware to the System/370 series. Unlike CP/CMS, VM/370 was supported by IBM. VM went through a series of versions, and is still in use today as z/VM. Through all its distinct versions and releases, the CMS platform remained still quite recognizable as a close descendant of the original CMS version running under CP 40. Many key user interface decisions familiar to today's users had already been made in 1965, as part of the CP 40 effort. See CMS under CP 40 for examples. Both VM and CP/CMS had checkered histories at IBM. VM was not one of IBM's "strategic" operating systems, which were primarily the OS and DOS families, and it suffered from IBM political infighting over time sharing versus batch processing goals. This conflict is why CP/CMS was originally released as an unsupported system, and why VM often had limited development and support resources within IBM. An exceptionally strong user community, first established in the self support days of CP/CMS but remaining active after the launch of VM, made substantial contributions to the operating system, and mitigated the difficulties of running IBM's "other operating system".

Ерекшеліктері

CMS пайдаланушыларға қолданбаларды немесе партиялық тапсырмаларды іске қосу, деректер файлдарын басқару, қолданбаларды жасау және түзету, әртүрлі платформаларда дамыту және басқа жүйелермен немесе пайдаланушылармен байланысу үшін орта береді. CMS әлі де дамып келеді және бүгінде кеңінен қолданылуда.

Негізгі орта

Пайдаланушылар виртуалды машинаға кіріп, пайдаланушы аты мен паролін енгізеді, содан кейін өздерінің виртуалды машиналарын іске қосады. Бұл "IPL CMS" командасын орындау арқылы жасалуы мүмкін ("IPL" = бастапқы бағдарламалық жүктеу, машинаны іске қосуға қатысты IBM-нің дәстүрлі термині); алайда, бұл әдетте пайдаланушы үшін автоматты түрде орындалады. Жеке баптау "PROFILE EXEC" деп аталатын стандартты қабықша скрипті арқылы жүзеге асырылады, ол пайдаланушы белгілеген орта параметрлерін, мысалы, қандай дискілер мен кітапханаларға қол жеткізілетінін орнатады.

Терминалды қолдау

CMS телетайп стиліндегі қағаз терминалдар дәуірінде және кейіннен «шыны телетайп» беймаз терминалдарда пайда болды. Алайда, 1970 жылдардың соңында көптеген VM пайдаланушылары толық экранды терминалдар арқылы қосылды, әсіресе IBM 3270 – IBM мейнфреймдеріндегі кең таралған транзакциялық өңдеу терминалы. 3270 IBM өнімдерінің қатарында стратегиялық рөл атқарды, сондықтан оны таңдау сол кездегі ірі деректер орталықтары үшін табиғи таңдау болды. Көптеген басқа өндірушілер 3270 протоколын эмуляциялайтын bisync терминалдарды ұсынды. 3270-те жергілікті буферлік жад, белгілі бір өңдеу мүмкіндіктері болды және әдетте бір уақытта деректердің бүкіл экранымен жұмыс істеді. Олар редакциялау тапсырмаларын жергілікті түрде орындап, ENTER пернесі немесе бағдарламалық функция пернесі (PFK) басылған кезде бірден өрістер жиынтығын (немесе бүкіл бетті) жіберді. 3270 отбасы «ақылды» басқару бірліктерін, концентраторларды және басқа желілік өңдеу элементтерін қамтыды, олар екі қадамды синхронды байланыс протоколы арқылы арнайы желілер арқылы орталық компьютермен салыстырмалы түрде жоғары жылдамдықпен байланысты. (Бұл мейнфреймге бағытталған байланыс технологиялары заманауи байланыс желілеріндегі құрылғыларды адрестеу, маршрутизациялау, қателерді түзету және көп нүктелі және көп дропты топологиялар сияқты әртүрлі конфигурацияларды қолдау сияқты кейбір мүмкіндіктерді қамтамасыз етті.) 3270 тәсілі сол кездегі төмен құнмен келген беймаз терминалдардан ерекшеленді, олар нүктеден нүктеге және асинхронды болды. Коммерциялық уақыт бөлісу пайдаланушылары, ерте CP/CMS және VM сайттарының маңызды бөлігі, мұндай құрылғыларға сүйенді, өйткені олар 300 немесе 1200 бит/с модемдер арқылы қалыпты дауыс желілері арқылы қосыла алатын еді. 3270 үшін арнайы желіні орнату көбінесе практикалық, экономикалық немесе уақтылы болмады. 3270-нің блокқа бағытталған тәсілі IBM-нің пакеттік өңдеуге және перфокартаға бағытталған есептеу көзқарасына сәйкес келді және IBM-нің сол кездегі мейнфреймдері үшін ерекше маңызды болды. Қазіргі мини-компьютерлерден айырмашылығы, көптеген IBM мейнфреймдері таңбалық үзілістерге жабдықталмаған еді. Беймаз терминалдарды қолдау IBM 270x (IBM 3705) немесе Memorex 1270 сияқты терминал басқару бірліктеріне негізделген. Бұл асинхронды терминал контроллерлері RETURN пернесі басылғанға дейін белгіленген ең үлкен ұзындығына дейін таңбалар қатарын жинады. Тым көп таңба теру қатеге әкелді, бұл сол кездегі пайдаланушыларға таныс жағдай еді. (Көптеген деректер орталықтары бұл жабдықты тек қоңыраумен қол жеткізу үшін қажет болған жағдайда ғана қамтыды. 3270 тәсілі артықшылыққа ие болды.) 3270 сияқты блокқа бағытталған терминалдар экранға бағытталған редакторларды мейнфреймдерде іске асыруды практикалық етті, бұл бұрынғы нормаға сәйкес сызыққа бағытталған редакторлардан өзгеше. Бұл қазіргі заманғы мини-компьютерлер мен басқа таңбаға бағытталған жүйелердің маңызды артықшылығы болды және 3270 арқылы қол жетімділігі жылы қарсы алынды. 3270 әлемі мен бетке бағытталған мейнфрейм транзакцияларын өңдеуге (әсіресе CICS арқылы) және асинхронды терминал әлемі, кейіпкерге бағытталған миникомпьютерлерге және қоңыраумен уақыт бөлісуге бағытталған арасында алшақтық пайда болды. Асинхронды терминал сатушылары өз өнімдерін біртіндеп жетілдіріп, әдетте құтылу тізбектері арқылы қол жетімді ақылды терминал мүмкіндіктерінің қатарын арттырды. Алайда, бұл құрылғылар 3270 пайдаланушыларымен сирек бәсекелесті; IBM мейнфреймдік деректер орталығы аппараттарын сатып алу шешімдерінде үстемдігін сақтады. Артқа қарап қарағанда, блокқа бағытталған және таңбаға бағытталған есептеулер арасында үлкен философиялық айырмашылық болды. Асинхронды терминал контроллерлері мен 3270-тер екеуі де мейнфреймге блокқа бағытталған өзара әрекеттесулерді қамтамасыз етті, яғни олар терминал кірісін карта оқу құралы сияқты көрсетті. IBM-нің басымдық берген бұл тәсілі пайдаланушы интерфейсінің мүлдем басқа парадигмалары мен бағдарламалау стратегияларының дамуына әкелді. Таңбаға бағытталған жүйелер басқаша дамыды. Айырмашылық басым CICS-тің атомдық транзакция әдісін UNIX-тің интерактивті, ағымға бағытталған стилімен салыстырғанда айқын көрінеді. VM/CMS осы екі шектің арасында дамыды. CMS командалық, күйлі, интерактивті ортаға ие, CICS-тің күйсіз транзакцияларға бағытталған интерфейс тәсілін қабылдамайды. Дегенмен, CMS таңбалық үзілістердің орнына бетке немесе сызыққа уақыт өзара әрекеттесуге жауап береді.

CMS started in the era of teletype style paper terminals, and the later "glass teletype" dumb terminals. By the late 1970s, however, most VM users were connecting via full screen terminals – particularly the IBM 3270, the ubiquitous transaction processing terminal on IBM mainframes. The 3270 played a strategic role in IBM's product line, making its selection a natural choice for large data centers of the day. Many other manufacturers eventually offered bisync terminals that emulated the 3270 protocol. 3270s had local buffer storage, some processing capabilities, and generally dealt with an entire screen of data at a time. They handled editing tasks locally, and then transmitted a set of fields (or the entire page) at once when the ENTER key or a program function key (PFK) was pressed. The 3270 family incorporated "smart" control units, concentrators, and other network processing elements, communicating with the mainframe over dedicated circuits at relatively high speeds, via a bisync synchronous communication protocol. (These mainframe oriented communication technologies provided some of the capabilities taken for granted in modern communication networks, such as device addressing, routing, error correction, and support for a variety of configurations such as multipoint and multidrop topologies.) The 3270 approach differed from lower cost dumb terminals of the period, which were point to point and asynchronous. Commercial time sharing users, an important segment of early CP/CMS and VM sites, relied on such devices because they could connect via 300 or 1200 bit/s modems over normal voice grade telephone circuits. Installing a dedicated circuit for a 3270 was often not practical, economical, or timely. The 3270's block oriented approach was more consistent with IBM's batch and punched card oriented view of computing, and was particularly important for IBM mainframes of the day. Unlike contemporary minicomputers, most IBM mainframes were not equipped for character at a time interrupts. Dumb terminal support relied on terminal control units such as the IBM 270x (see IBM 3705) or Memorex 1270. These asynchronous terminal controllers assembled a line of characters, up to a fixed maximum length, until the RETURN key was pressed. Typing too many characters would result in an error, a familiar situation to users of the day. (Most data centers did not include this equipment, except as needed for dial up access. The 3270 approach was preferred.) Block oriented terminals like the 3270 made it practical to implement screen oriented editors on mainframes – as opposed to line oriented editors, the previous norm. This had been an important advantage of contemporary minicomputers and other character oriented systems, and its availability via the 3270 was warmly welcomed. A gulf developed between the 3270 world, focused on page oriented mainframe transaction processing (especially via CICS), and the asynch terminal world, focused on character oriented minicomputers and dial up timesharing. Asynchronous terminal vendors gradually improved their products with a range of smart terminal features, usually accessed via escape sequences. However, these devices rarely competed for 3270 users; IBM maintained its dominance over mainframe data center hardware purchase decisions. Viewed in retrospect, there was a major philosophical divergence between block oriented and character oriented computing. Asynchronous terminal controllers and 3270s both provided the mainframe with block oriented interactions – essentially, they made the terminal input look like a card reader. This approach, preferred by IBM, led to the development of entirely different user interface paradigms and programming strategies. Character oriented systems evolved differently. The difference is apparent when comparing the atomic transaction approach of dominant CICS with the interactive, stream oriented style of UNIX. VM/CMS evolved somewhere between these extremes. CMS has a command driven, stateful, interactive environment, rather than adopting the CICS approach of a stateless transaction oriented interface. Yet CMS responds to page or line at a time interaction, instead of character interrupts.

Өнер көрсету

CMS сол кездегі стандарттарға қарағанда тиімділігімен және пайдаланудың ыңғайлылығын қамтамасыз ететін жақсы адам-машина интерфейсімен өте жақсы танымал болды (әрине, қазіргі кезде кеңінен қолданылатын графикалық интерфейстік орталар пайдалануға түсер алдында). Бір VM негізгі компьютерінде жүздеген (кейін: мыңдаған) бір мезгілде CMS-пен жұмыс істейтін пайдаланушылардың болуы қалыпты жағдай еді, олардың кәдімгі, "қарапайым" операцияларына секундтан кем уақыт ішінде жауап берілетін. VM/CMS MVS және басқа IBM операциялық жүйелерін бір уақыттағы интерактивті пайдаланушыларды қолдау жағынан үнемі басып өтетін.

Бағдарламалау және негізгі қолданбалар

Көптеген CMS пайдаланушылары COBOL, FORTRAN, PL/I, C/370, APL және REXX скрипт тілі сияқты тілдерде бағдарламалаған. VM/CMS көбінесе IBM-нің MVS сияқты басқа операциялық жүйелерінде жұмыс істейтін өндірістік жүйелерді әзірлеу платформасы ретінде қолданылды. Басқа CMS пайдаланушылары FOCUS, NOMAD, SPSS және SAS сияқты коммерциялық бағдарламалық қамтамасымен жұмыс істеді. Бір кезде CMS электрондық пошта мен кеңсе жұмысы үшін маңызды орта болды; IBM-нің PROFS (кейін OfficeVision деп аталды) маңызды өнім болды. CMS-тің екі көп қолданылатын құралы – XEDIT редакторы және REXX бағдарламалау тілі. Бұл екі өнім де басқа платформаларға көшірілді және қазіргі кезде орталық есептеу жүйесінен тыс кеңінен қолданылады.