Книга: Искусство программирования для Unix

3.2.7. VM/CMS

3.2.7. VM/CMS

VM/CMS — другой пример операционной системы для мэйнфреймов. Ее вполне можно назвать "родственницей" системы Unix: их общим предком является система CTSS, созданная в Массачусетском технологическом институте приблизительно в 1963 году и работавшая на мэйнфрейме IBM 7094. Группа, разработавшая CTSS, позднее приступила к написанию Multics, прямого предка Unix. IBM учредила в Кембридже группу по созданию системы разделения времени для IBM 360/40, модифицированного компьютера 360-й серии со страничным (впервые для систем IBM) диспетчером MMU[38]. Программисты MIT и IBM впоследствии в течение многих лет продолжали взаимодействовать. Новая система приобрела пользовательский интерфейс, очень сходный с CTSS, укомплектованный оболочкой, которая называлась EXEC, а также большим запасом утилит аналогичных используемым в Multics и позднее в Unix.

В другом смысле VM/CMS и Unix являлись видоизмененными "отражениями" друг друга. Унифицирующая идея системы, обеспеченная компонентом VM, воплощена в виртуальных машинах, которые выглядят как физические машины. Они поддерживают вытесняющую многозадачность и работают либо с однопользовательской операционной системой CMS, либо с полностью многозадачной операционной системой (обычно MVS, Linux или другой экземпляр самой VM). Виртуальные машины соответствуют Unix-процессам, демонам и эмуляторам, а обмен данными между ними осуществляется путем соединения виртуального карточного перфоратора одной машины с виртуальным считывателем перфокарт другой машины. В дополнение к этому, внутри системы обеспечивается многоуровневая инструментальная среда, которая называется CMS Pipelines (конвейеры CMS), непосредственно смоделированная с каналов Unix, но архитектурно расширенная для поддержки множества вводов и выводов.

В ситуации, когда обмен данными между виртуальными машинами явно не установлен, они полностью изолированы друг от друга. Данная операционная система характеризуется тем же высоким уровнем надежности, расширяемости и безопасности, что и MVS, а также имеет гораздо большую гибкость и проще в использовании. В дополнение к этому, VM-компонент, который обслуживается полностью обособленно, вовсе не обязательно должен доверять частям CMS, подобным ядру.

Несмотря на то, что CMS является операционной системой, ориентированной на структуры записи, эти записи, в сущности, эквивалентны строкам, используемым текстовыми инструментами в Unix. Базы данных значительно полнее интегрированы в CMS Pipelines, чем обычно в Unix, где большинство баз данных полностью отделены от операционной системы. В последние годы операционная система CMS была дополнена для полной поддержки единого стандарта Unix.

Стиль пользовательского интерфейса в CMS является интерактивным и диалоговым, весьма отличающимся от MVS, но похожим на пользовательские интерфейсы VMS и Unix. Интенсивно используется полноэкранный редактор XEDIT.

VM/CMS предшествовала разделению клиент/сервер и в настоящее время используется почти полностью как серверная операционная система с эмуляцией IBM-терминалов. До того как Windows стала полностью доминировать на рынке настольных систем, VM/CMS предоставляла службы обработки текстов и электронную почту как внутри IBM, так и между участками пользователей мэйнфреймов. Действительно, многие VM-системы были инсталлированы исключительно для запуска таких приложений благодаря доступной расширяемости VM (десятки тысяч пользователей).

Язык сценариев REXX поддерживает программирование в стиле, не отличающемся от shell, awk, Perl или Python. Следовательно, любительское программирование (особенно системными администраторами) является весьма важным в системе VM/CMS. Администраторы, располагающие недорогими ресурсами, часто предпочитают запускать действующую MVS в виртуальной машине, а не непосредственно на физической машине, для того чтобы CMS также была доступна и можно было использовать преимущества ее гибкости. (Существует ряд CMS-инструментов, предоставляющих доступ к файловым системам MVS.)

Прослеживаются поразительные параллели между историей VM/CMS внутри корпорации IBM и Unix внутри Digital Equipment Corporation (которая создавала компьютеры, где впервые работала Unix). Компании IBM потребовались годы, чтобы осознать стратегическую важность ее неофициальной системы разделения времени, в течение этого периода появилось сообщество программистов VM/CMS, поведение которого было весьма сходно с поведением раннего Unix-сообщества. Они обменивались идеями, открытиями в исследовании систем, а главное — обменивались исходным кодом для утилит. Независимо от того, как часто IBM пыталась объявлять о смерти системы VM/CMS, сообщество, которое включало в себя собственно разработчиков системы MVS в IBM, настаивало на поддержании ее в рабочем состоянии. Операционная система VM/CMS прошла тот же путь от открытого исходного кода (де-факто) к закрытому и обратно, хотя этот процесс и не был столь явно выраженным, как в Unix.

Однако системе VM/CMS не хватает какого-либо реального аналога для языка С. Как VM, так и CMS были написаны на ассемблере и остаются такими и поныне. Единственным эквивалентом С были различные сокращенные версии языка PL/I, который использовался в IBM для системного программирования, однако клиентам компании не предоставлялся. Таким образом, данная система остается в ловушке ее собственной архитектурной линии, хотя она выросла и расширилась по мерее того, как архитектура 360 перерастала в серию 370, серию XA и наконец в современную серию z/Series.

С 2000 года IBM очень активно продвигает операционную систему VM/CMS на мэйнфреймах как способ одновременной поддержки тысяч виртуальных Linux-машин.

Оглавление книги