Sistema mainframe IBM

Los mainframes de IBM son grandes sistemas informáticos producidos por IBM desde 1952. Durante las décadas de 1960 y 1970, IBM dominó el mercado informático con la serie 7000 y el posterior System/360 , seguido por el System/370 . Los mainframes actuales de la línea de ordenadores empresariales de IBM son desarrollos del diseño básico del System/360.

Desde 1952 hasta finales de los años 1960, IBM fabricó y comercializó varios modelos de ordenadores de gran tamaño, conocidos como la serie IBM 700/7000 . Los 700 de primera generación se basaban en tubos de vacío , mientras que los 7000 de segunda generación utilizaban transistores . Estas máquinas establecieron el dominio de IBM en el procesamiento electrónico de datos ("EDP"). IBM tenía dos categorías de modelos: una (701, 704, 709, 7030, 7090, 7094, 7040, 7044) para uso científico y de ingeniería, y otra (702, 705, 705-II, 705-III, 7080, 7070, 7072, 7074, 7010) para uso comercial o de procesamiento de datos. Las dos categorías, científica y comercial, generalmente utilizaban periféricos comunes pero tenían conjuntos de instrucciones completamente diferentes , y había incompatibilidades incluso dentro de cada categoría.

IBM vendió inicialmente sus computadoras sin ningún software, esperando que los clientes escribieran el suyo propio; los programas se iniciaban manualmente, uno a la vez. Más tarde, IBM proporcionó compiladores para los lenguajes de programación de alto nivel recientemente desarrollados Fortran , COMTRAN y más tarde COBOL . Los primeros sistemas operativos para computadoras IBM fueron escritos por clientes de IBM que no querían tener sus costosas máquinas (US$2 millones a mediados de la década de 1950) inactivas mientras los operadores configuraban trabajos manualmente. Estos primeros sistemas operativos eran esencialmente colas de trabajo programadas. En general, se cree que el primer sistema operativo utilizado para el trabajo real fue GM-NAA I/O , producido por la división de investigación de General Motors en 1956. IBM mejoró uno de los sucesores de GM-NAA I/O, el sistema operativo SHARE , y lo proporcionó a los clientes bajo el nombre de IBSYS . ^{[1] [2]} A medida que el software se volvió más complejo e importante, el costo de soportarlo en tantos diseños diferentes se volvió oneroso, y este fue uno de los factores que llevaron a IBM a desarrollar System/360 y sus sistemas operativos. ^[3]

Los productos de segunda generación (basados ​​en transistores) fueron un pilar del negocio de IBM y la empresa continuó fabricándolos durante varios años después de la introducción del System/360. (Algunos IBM 7094 siguieron en servicio hasta la década de 1980).

Antes de System/360, IBM también vendía ordenadores de menor tamaño que no se consideraban mainframes, aunque seguían siendo voluminosos y caros según los estándares modernos. Entre ellos se encontraban:

• IBM 650 (lógica de tubo de vacío, arquitectura decimal , memoria de tambor , comercial y científica)
• IBM 305 RAMAC (lógica de tubo de vacío, primera computadora con almacenamiento en disco ; ver: Primeros sistemas de almacenamiento en disco de IBM )
• Serie IBM 1400 (procesamiento de datos comerciales; muy exitosa y muchos periféricos 1400 se usaron con los 360)
• IBM 1620 (arquitectura decimal, ingeniería, ciencia y educación)

IBM tuvo dificultades para conseguir que los clientes pasaran de las máquinas más pequeñas a los mainframes porque había que reescribir gran parte del software. El 7010 se presentó en 1962 como un 1410 del tamaño de un mainframe. Los posteriores Systems 360 y 370 podían emular las máquinas 1400. Una máquina del tamaño de un escritorio con un conjunto de instrucciones diferente, el IBM 1130 , se lanzó simultáneamente con el System/360 para abordar el nicho ocupado por el 1620. Utilizaba la misma codificación de caracteres EBCDIC que el 360 y estaba programado principalmente en Fortran , que era relativamente fácil de adaptar a máquinas más grandes cuando era necesario.

IBM también presentó máquinas más pequeñas después del S/360, entre ellas:

• IBM System/7 (memoria de semiconductores, control de procesos, reemplazo incompatible para IBM 1800)
• Serie IBM/1
• IBM 3790
• IBM 8100
• IBM System/3 (se introdujo la tarjeta de 96 columnas)

Computadora de rango medio es una designación utilizada por IBM para una clase de sistemas informáticos que se encuentran entre los mainframes y los microordenadores.

IBM anunció la línea de mainframes System/360 (S/360) en abril de 1964. ^[4] El System/360 era una serie única de modelos compatibles tanto para uso comercial como científico. El número " 360 " sugería un sistema informático "de 360 ​​grados " o "completo". El System/360 incorporaba características que anteriormente solo estaban presentes en la línea comercial (como la aritmética decimal y el direccionamiento de bytes) o en la línea científica y de ingeniería (como la aritmética de punto flotante ). Algunas de las unidades aritméticas y las características de direccionamiento eran opcionales en algunos modelos del System/360. Sin embargo, los modelos eran compatibles con versiones anteriores y la mayoría también lo eran con versiones anteriores. El System/360 también fue el primer ordenador de uso generalizado que incluía disposiciones de hardware dedicadas para el uso de sistemas operativos . Entre ellas se encontraban programas e instrucciones de modo supervisor y de aplicación, así como funciones de protección de memoria integradas. La protección de memoria de hardware se proporcionaba para proteger el sistema operativo de los programas (tareas) del usuario y las tareas del usuario entre sí. La nueva máquina también tenía un espacio de direcciones más grande que los mainframes más antiguos: 24 bits que direccionaban bytes de 8 bits frente a los 18 bits típicos que direccionaban palabras de 36 bits.

Los modelos más pequeños de la línea System/360 (por ejemplo, el 360/30) tenían como objetivo reemplazar a la serie 1400 y, al mismo tiempo, proporcionar una ruta de actualización más sencilla a los 360 de mayor tamaño. Para suavizar la transición de la segunda generación a la nueva línea, IBM utilizó la capacidad de microprogramación del 360 para emular los modelos más antiguos más populares. De este modo, los 360/30 con esta característica de costo adicional podían ejecutar programas 1401 y los 360/65 de mayor tamaño podían ejecutar programas 7094. Para ejecutar programas antiguos, el 360 debía detenerse y reiniciarse en modo de emulación. Muchos clientes siguieron utilizando su software antiguo y una de las características del posterior System/370 era la capacidad de cambiar al modo de emulación y volver a estar bajo el control del sistema operativo.

Los sistemas operativos de la familia System/360 incluían OS/360 (con PCP, MFT y MVT ), BOS/360 , TOS/360 y DOS/360 .

El System/360 evolucionó posteriormente al System/370 , al System/390 y a las máquinas zSeries, System z y zEnterprise de 64 bits . El System/370 introdujo capacidades de memoria virtual en todos los modelos, excepto en los primeros modelos System/370; la variante OS/VS1 de OS/360 MFT, la variante OS/VS2 (SVS) de OS/360 MVT y la variante DOS/VS de DOS/360 se introdujeron para utilizar las capacidades de memoria virtual, seguidas por MVS , que, a diferencia de los sistemas operativos de memoria virtual anteriores, ejecutaba programas separados en espacios de direcciones separados, en lugar de ejecutar todos los programas en un único espacio de direcciones virtuales. Las capacidades de memoria virtual también permitieron que el sistema admitiera máquinas virtuales ; el hipervisor VM/370 ejecutaría una o más máquinas virtuales que ejecutaran los sistemas operativos System/360 o System/370 estándar o el Sistema de monitorización conversacional (CMS) de un solo usuario . Un sistema de VM de tiempo compartido podría ejecutar varias máquinas virtuales, una por usuario, y cada máquina virtual ejecutaría una instancia de CMS.

La familia IBM Z , introducida en 2000 con el z900, admite z/Architecture , que extiende la arquitectura utilizada por los mainframes System/390 a 64 bits.

Los diferentes procesadores en los mainframes IBM actuales son:

• CP, procesador central : procesador de propósito general
• IFL, Integrated Facility for Linux : dedicado a sistemas operativos Linux (opcionalmente bajo z/VM )
• ICF, Integrated Coupling Facility : diseñado para soportar operaciones de Sysplex paralelo
• SAP, System Assist Processor: diseñado para manejar diversas operaciones de contabilidad, administración y canales de E/S del sistema.
• zAAP , procesador de asistencia para aplicaciones System z: actualmente limitado a ejecutar solo procesamiento Java y XML
• zIIP , procesador de información integrado System z: dedicado a ejecutar cargas de trabajo específicas, incluidas IBM Db2 , XML e IPSec

Estos son esencialmente idénticos, pero se distinguen por el control de costos de software: todos, excepto CP, están ligeramente restringidos ^[a] de modo que no se pueden usar para ejecutar sistemas operativos arbitrarios y, por lo tanto, no cuentan en los costos de licencia de software (que generalmente se basan en la cantidad de CP). ^[5] Hay otros procesadores de soporte que generalmente se instalan dentro de mainframes, como aceleradores criptográficos (CryptoExpress), el procesador de red OSA-Express y los procesadores de E/S de disco FICON Express.

Neon Enterprise Software comercializó brevemente un software que permitía a los usuarios ejecutar cargas de trabajo "tradicionales" en zIIP y zAAP como "zPrime", pero fue retirado del mercado en 2011 después de una demanda de IBM. ^[6]

Los principales sistemas operativos que se utilizan en los mainframes actuales de IBM incluyen z/OS (que siguió a MVS/ESA y OS/390 en el linaje OS/360 ), z/VM (que siguió a VM/ESA y VM/XA SP en el linaje CP-40 ), z/VSE (que está en el linaje DOS/360 ), z/TPF (un sucesor de Transaction Processing Facility en el linaje Airlines Control Program ) y Linux en IBM Z (por ejemplo, Debian , Red Hat Enterprise Linux , SUSE Linux Enterprise Server ). Algunos sistemas ejecutan MUSIC/SP , así como UTS (Mainframe UNIX) . En octubre de 2008, Sine Nomine Associates presentó OpenSolaris en System z ; desde entonces ha sido descontinuado.

Los mainframes IBM actuales ejecutan todos los principales entornos de procesamiento de transacciones y bases de datos empresariales , incluidos CICS , IMS , WebSphere Application Server, IBM Db2 y Oracle . En muchos casos, estos subsistemas de software pueden ejecutarse en más de un sistema operativo mainframe.

Existen emuladores basados ​​en software para el hardware System/370, System/390 y System z, incluido FLEX-ES, que se ejecuta en UnixWare o Linux , ^[7] y el Hercules disponible gratuitamente , que se ejecuta en Linux , FreeBSD , Solaris , macOS y Microsoft Windows . IBM ofrece un emulador llamado zPDT (System z Personal Development Tool) que se ejecuta en Linux en máquinas x86-64 . ^[8]

• Lista de productos de IBM
• Corporación Amdahl
• Computadora IBM de gama media
• IBM Linux ONE
• Contenedor de servicios seguros de IBM
• Programa de configuración de entrada/salida

• Bashe, Charles J.; et al. (1986). Las primeras computadoras de IBM . MIT. ISBN 0-262-02225-7.
• Prasad, Nallur y Savit, Jeffrey (1994). Mainframes de IBM: arquitectura y diseño , 2.ª ed. McGraw-Hill Osborne Media. ISBN 0-07-050691-4 . 
• Pugh, Emerson W.; et al. (1991). Sistemas IBM 360 y primeros 370. MIT. ISBN 0-262-16123-0.

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• Página oficial del mainframe de IBM (IBM Z)
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• Archivos de IBM: árbol genealógico y cronología de los mainframes de IBM
• Archivos de IBM: Álbum de mainframes de IBM