CP/CMS: Ранняя виртуализация от IBM

Введение

Операционная система IBM, специализирующаяся на виртуализации.

CP/CMS (Control Program/Cambridge Monitor System) — устаревшая операционная система с разделением времени конца 1960-х и начала 1970-х годов. Она известна своей высокой производительностью и передовыми возможностями. Среди трёх версий CP 40/CMS была важной экспериментальной системой, которая заложила основу архитектуры виртуальных машин CP/CMS. За ней последовала CP 67/CMS — переработка CP 40/CMS для IBM System/360 67, являющаяся основной темой данной статьи. Наконец, CP 370/CMS представляла собой повторную реализацию CP 67/CMS для System/370. Хотя она и не была выпущена как самостоятельный продукт, она стала основой операционной системы IBM VM/370, анонсированной в 1972 году. Каждая реализация являлась существенной переработкой предшествующей и шагом вперёд в развитии. CP 67/CMS стала первой широкодоступной архитектурой виртуальных машин. IBM стала пионером в этой области благодаря своим исследовательским системам M44/44X (использовавшим частичную виртуализацию) и CP 40 (использовавшим полную виртуализацию). Помимо роли предшественника семейства VM, CP/CMS сыграла важную роль в развитии теории операционных систем (ОС), проектировании IBM System/370, индустрии совместного использования времени и формировании сообщества пользователей, предвосхитившего современное движение за свободное программное обеспечение.

CP/CMS как свободное программное обеспечение

CP/CMS распространялся в форме исходного кода, и многие пользователи CP/CMS активно участвовали в изучении и модификации этого исходного кода. Такое непосредственное участие пользователя в работе с операционной системой, поставляемой поставщиком, было необычным. В эпоху CP/CMS многие поставщики распространяли операционные системы в машиночитаемом исходном коде. IBM предоставила дополнительный исходный код для, например, OS/360, DOS/360 и нескольких более поздних основных операционных систем IBM. При всех этих системах в процессе SYSGEN также участвовало некоторое знание исходного кода системы, сравнимое с построением ядра в современных системах, а также при установке стартового набора. (Сорок лет спустя эмулятор Hercules может использоваться для запуска устаревших версий этих систем, основанных на исходном коде, который теперь рассматривается как часть общественного достояния.) Важность исходного кода операционной системы со временем изменилась. До того, как IBM отделила программное обеспечение от аппаратного обеспечения в 1969 году, ОС (и большинство других программных средств) были включены в стоимость аппаратного обеспечения. Каждый поставщик нес полную ответственность за всю систему, аппаратное и программное обеспечение. Это делало средство распространения относительно неважным. После разделения IBM, ОС поставлялась как программное обеспечение IBM System Control Program (SCP), в конечном итоге в форме только объектного кода (OCO). По сложным причинам, CP/CMS не был выпущен обычным способом. Он не поддерживался IBM, но был включен в не поддерживаемую библиотеку IBM Type III – коллекцию программных вкладов от сотрудников IBM (аналогично программное обеспечение, предоставленное клиентами, сформировало библиотеку Type IV). IBM распространяла эту библиотеку своим клиентам для использования "как есть". Отсутствие прямой поддержки IBM для таких продуктов вынуждало активных пользователей поддерживать себя и поощряло модификации и взаимную поддержку. CP/CMS и другие продукты типа III были ранними формами свободного программного обеспечения. Распространение исходного кода других операционных систем IBM, возможно, продолжалось некоторое время (например, OS/360, DOS/360, DOS/VSE, MVS и даже TSS/370, которые сегодня обычно считаются общедоступными), поскольку они, возможно, были опубликованы без уведомления об авторском праве до 1978 года. Однако не поддерживаемый статус CP/CMS оказывал иное давление на сообщество пользователей и создал необходимость в распространении исходного кода. CP/CMS был внесен в Библиотеку Типа III Лабораторией Линкольна МТИ, а не IBM, несмотря на то, что система была построена Кембриджским научным центром IBM. Это решение было описано как форма сговора, чтобы обойти политические силы IBM, выступающие против разделения времени. Считается, что оно также может отражать объем формального и неформального вклада MIT и Union Carbide, который способствовал разработке и внедрению CP 40, S/360 67, CP 67 и CMS. См. История CP/CMS (исторические заметки) для получения дополнительных сведений и ссылок на эту тему. Многие пользователи CP/CMS внесли значительные изменения в свои копии исходного кода. Большая часть этой работы была распространена между сайтами, и важные изменения находили свой путь обратно в основную систему. Другие пользователи, такие как National CSS и некоторые академические сайты, продолжали независимую разработку CP/CMS, вместо того чтобы переключиться на VM/370, когда он стал доступен. Эти усилия отклонялись от основного направления развития, что сегодня называется программной вилкой. После выпуска IBM VM/370, распространение исходного кода VM продолжалось в течение нескольких релизов. (Проект VM не использовал PL/S, внутренний язык программирования систем, предназначенный для использования в IBM во многих сопоставимых проектах. Использование PL/S сделало бы распространение исходного кода невозможным. IBM пыталась отказаться от языка ассемблера в пользу языков более высокого уровня уже в 1965 году и активно использовала PL/S к 1969 году, например, в MVS. В то время PL/S считался коммерческой тайной и не был доступен клиентам. IBM, по-видимому, делала исключения из этой политики гораздо позже.) Сообщество пользователей VM продолжало вносить важный вклад в программное обеспечение, как и в период CP/CMS Type III. Немногие сайты OS или DOS демонстрировали активное участие пользователей в глубоких внутренних операционных системах, но это наблюдалось на многих сайтах VM. Эта обратная поддержка помогла концепциям CP/CMS сохраниться и развиваться, несмотря на второстепенный статус VM в IBM.

CP/CMS was distributed in source code form, and many CP/CMS users were actively involved in studying and modifying that source code. Such direct user involvement with a vendor supplied operating system was unusual. In the CP/CMS era, many vendors distributed operating systems in machine readable source code. IBM provided optional source code for, e. g., OS/360, DOS/360, and several later mainstream IBM operating systems. With all these systems, some awareness of system source code was also involved in the SYSGEN process, comparable to a kernel build in modern systems also in installing a Starter Set. (Forty years later, the Hercules emulator can be used to run fossilized versions of these systems, based on source code that is now treated as part of the public domain.) The importance of operating system source code has changed over time. Before IBM unbundled software from hardware in 1969, the OS (and most other software) was included in the cost of the hardware. Each vendor had complete responsibility for the entire system, hardware and software. This made the distribution medium relatively unimportant. After IBM's unbundling, OS software was delivered as IBM System Control Program software IBM System Control Program (SCP) software, eventually in object code only (OCO) form. For complicated reasons, CP/CMS was not released in the normal way. It was not supported by IBM, but was made part of the unsupported IBM Type III Library, a collection of software contributions from IBM staff members (similarly software contributed by customers formed the Type IV Library). IBM distributed this library to its customers for use 'as is'. The lack of direct IBM support for such products forced active users to support themselves and encouraged modifications and mutual support. CP/CMS and other Type III products were early forms of free software. Source code distribution of other IBM operating systems may have continued for some time (e. g. OS/360, DOS/360, DOS/VSE, MVS, and even TSS/370, which all today are generally considered to be in the public domain) since they were arguably published without a copyright notice before 1978.} However, the unsupported status of CP/CMS placed different pressures on its user community and created the need for source code distribution. CP/CMS was contributed to the Type III Library by MIT's Lincoln Laboratory and not by IBM, despite the fact that the system was built by IBM's Cambridge Scientific Center. This decision has been described as a form of collusion to outmaneuver the IBM political forces opposed to time sharing. It is thought that it may also reflect the amount of formal and informal input from MIT and Union Carbide that contributed to the design and implementation of CP 40, the S/360 67, CP 67, and CMS. See History of CP/CMS (historical notes) for further insights and references on this topic. Many CP/CMS users made extensive modifications to their own copies of the source code. Much of this work was shared among sites, and important changes found their way back into the core system. Other users, such as National CSS and some academic sites, continued independent development of CP/CMS, rather than switching to VM/370 when it became available. These efforts diverged from the community, in what today would be termed a software fork. After IBM released VM/370, source code distribution of VM continued for several releases. (The VM project did not adopt the use of PL/S, an internal systems programming language mandated for use within IBM on many comparable projects. The use of PL/S would have made source code distribution impossible. IBM attempted to turn away from assembly language to higher level languages as early as 1965, and was making substantial use of PL/S by 1969, e. g. in MVS. PL/S was considered a trade secret at the time and was not available to customers. IBM apparently made exceptions to this policy much later.) The VM user community continued to make important contributions to the software, as it had during the CP/CMS Type III period. Few OS or DOS sites exhibited active user involvement in deep operating system internals, but this was found at many VM sites. This reverse support helped CP/CMS concepts survive and evolve, despite VM's second class citizen status at IBM.

Связанная терминология

CP: Контрольная программа. CP 40 и CP 67 были реализациями для настроенных CSC S/360 40 и стандартных S/360 67 соответственно. CMS: Кембриджская система мониторинга. Эта часть системы CP/CMS была переименована в Conversational Monitor System после выпуска IBM VM/370. Однако, в отличие от перехода от CP к VM, который представлял собой полную переработку, большая часть CMS была перенесена в VM/370 из CP/CMS без изменений. VM: Виртуальная машина, изначально использовался термин "псевдомашина", но вскоре термин "виртуальная машина" был заимствован из проекта IBM M44/44X. Он прочно вошел в обиход в CP/CMS к моменту представления IBM VM/370. Гипервизор: механизм паравиртуализации. Этот термин был введен в IBM при переработке CP 67 в VM/370.

Цитаты

Подробные ссылки на источники, подтверждающие положения, изложенные в этой статье, можно найти в «Истории CP/CMS».