معرفي اجمالي سيستم عامل z/OS و z/OS.e

 مقدمه :

شركت آي . بي . ام در اواسط دهه 60 ميلادي ساختار S/360 را معرفي كرد . در ادامه اين روند در سالهاي مختلف به ترتيب ساختارهاي ESA/390, ESA/370,370-XA, S/370 را عرضه نمود . هريك از اين ساختارها بوسيله يك مجموعه سخت افزار و تعدادي سيستم عامل پشتيباني شدند . در ادامه اين روند و در جهت بر آوردن نيازهاي روز مشتريان ، در سال 2001 ميلادي آي بي ام ساختار جديدي را تحت عنوان z/Architecture معرفي كرد .

اين ساختار بر روي سيستمهاي سخت افزاري جديد آي بي ام  موسوم به zSeries (‌ فعلاً شامل مجموعه هاي Z900,Z990 , Z800 , Z890 ) پياده شده است .

همزمان با معرفي ساختار و سخت افزار جديد ، آي بي ام در اكتبر 2001 سيستم عامل z/OS را ارائه نمود .

اين سيستم عامل ادامه سيستم عامل قبلي يعني OS/390 V2R10 مي باشد .

اگر چه ساير سيستمهاي عامل آي بي ام بر روي ماشينهاي zSeries قابل اجرا مي باشند ولي براساس نظر
 آي بي ام z/OS تنها سيستم عاملي است كه مي تواند امكانات سخت افزاري ايجاد شده در ساختار
 z/Architecture را بكار گيرد .

1-       پشتيباني از حافظه حقيقي 64 بيتي

در ساختار جديد تمام ثبات ها ( registers ) كه قبلاً 32 بيتي بودند 64 بيتی شدند . PSW كه در ساختار قبلي 64 بيتي بود در ساختار z/Architecture ، 128 بيتي است . تمام دستور العمل هائي كه قبلاً بر روي عملوندهاي (operands) 32 بيتي عمل مي كردند اكنون مي توانند عملوندهاي 64 بيتي را بكار گيرند .  علاوه بر آن ماشينهاي z/Series داراي  حدود 140 دستور العمل جديد است . از جمله اين دستور العملها ، دستور العمل هايي است كه با كدهاي ASCII و UNICODE  كار مي كنند .

ماشينهاي z/Series در سه حالت آدرس دهي مي توانند كار كنند . حالتهاي آدرس دهي 24 ، 31 و 64 بيتي . كه البته فقط حالت 64 بيتي مخصوص z/Architecture بوده و در دو حالت ديگر براي سازگاري با سخت افزارهاي قبلي و نيز اجراي برنامه هاي آنها در نظر گرفته شده اند .

در تغيير ساختاري از S/370 به ESA/390 به تغيير آدرس دهي از 24 بيت به 31 بيت ، فضاي قابل آدرس دهي از 16 مگابايت به 2 گيگابايت تغيير يافت ( افزايش 127 برابر ) در حاليكه با افزايش آدرس دهي در z/Architecture به 64 بيتي ، فضاي آدرس دهي به ¹⁸ 10 16 بايت (‌بخوانيد 16 اگزا بايت با علامت اختصاري EB ) افزايش پيدا كرد .

اين رقم 8 ميليارد برابر بزرگتر از سقف 2 گيگابايت در ساختار ESA/390 و يك تريليارد برابر بزرگتر از سقف 16 مگابايت در ساختار S/370 است .

با اين حجم افزايش حافظه مجازي اگر چه ديگر نيازي به Data Space نيست ولي در ساختار جديد بخاطر سازگاري با ساختار قبلي از آن پشتيباني مي شود .

يكي ديگر از مزاياي z/OS بر روي ماشينهاي   zSeries سرعت بيشتر  در  كاربردهايي كه  از

Expanded Storage (ES) استفاده مي كنند است . بخاطر افزايش فضاي آدرس دهي، نيازي بهES نيست. در نتيجه زمان لازم براي انتقال page  ها از ES به  Central Storage(CS) حذف می شود.

همانطوريكه قبلاً اشاره شد سيستم عاملz/OS  همزمان با معرفي z/Architecture معرفي شد. اولين نسخه اين سيستم عامل z/OS V1R1 در اكتبر 2001 به بازار آمد. بعد از آن به فاصله هر شش ماه نسخه جديدي ارائه شد. آخرين نسخه ارائه شده  z/OS V1R6 مي باشد. قراراست نسخه V1R7 در سپتامبر 2005 وارد بازار گردد ، ضمناً آي بي ام اعلام كرده كه بعد از نسخه z/OS V1R6 فاصله زماني بين نسخه هاي بعدي يكسال خواهد شد.

اگر چه z/OS بــراي مــاشينهاي zSeries طــراحي و پياده ســازي شده ولـي بـرروي ماشينهاي G6 و 9672 G5 و  Multi Prise 3000  در حالت 31 بيتي  كار مي كند .

تمام اجزا OS/390 در z/OS موجود بوده و تغييرات لازم جهت بكارگيري امكانات z/Architecture در آنها انجام شده است .  از جمله :

-       بكارگيري حافظه حقيقي بيش از 2 گيگابايت در

o       روشهاي دسترسي سنتي مانند BSAM, QSAM و غيره .

o       سيستم فايل HFS

-       و Extended Remote Copy

تغيير يافتند .

نرم افزارهاي كاربردي زير نيز امكان استفاده از فضاي بيش از 2 گيگابايت را دارند :

-       DB2 version 6 ( with PTF)

-       IMS Version 7

به غير از پشتيباني از حافظه حقيقي 64 بيتي كه مهمترين تغيير در z/OS و  OS/390V1R10 مي باشد ، تغييرات ديگري نيز انجام شده كه عبارتند از :

2- Intelligent Resource Director (IRD)

IRD يك خصيصه جديد z/Architecture است كه دامنه كنترل Workload Manager (WLM) را بر روي PR/SM در ماشينهاي z900 گسترش داده و امكان مديريت پويا بر روي منابع در محدوده LPAR Cluster ميسر مي سازد .  طبق تعريف  LPAR Cluster به تعدادي LPAR كه تحت يك Central Electronic Complex (CEC) كار مي كنند اطلاق مي شود.

براساس اهداف تعيين شده WLM , ( Policies) بار را بين پردازنده ها ،‌ Channel Paths و درخواستهاي I/O در LPAR هاي يك مجموعه بطور اتوماتيك تنظيم مي نمايد .

در حقيقت IRD  بجاي روش قبلي كه در آن كاربردها به منابع تخصيص مي يافت ، منابع سيستم اعم از قـدرت پردازش ، Channel Paths  ، I/O Processor را به كار بردها تخصيص مي دهد . بنا بر اين باعث كاهش هزينه و بالا رفتن بهره وري مي شود .

IRD از سه جزء تشكيل شده است :

-       LPAR Management

-       Dynamic Channel Path Management

-       Channel Subsystem Priority Queuing

3- Managed System Infrastructure for Setup

در Managed System Infrastructure for Setup, z/OS كه بطور خلاصه msys for setup ناميده مي شود . بعنوان يك Base Element جديد معرفي شده است . اين جزء جديد برای ايجاد سهولت در نصب و تغيير پيکربندی z/OS و ساير نرم افزارها تحت آن معرفی می گردد.

در z/OS V1r1 بكارگيري msys for setup نصب و راه اندازي يك محيط Parallel Sysplex خيلي سريعتر و آسانتر انجام مي شود . اين كار از طريق تعريف و پياده سازي Policies ، پارامترهاي Parmlib و Security بصورت محاوره اي انجام مي شود .

4- نرم افزار IBM License Manager ( ILM)

اين نرم افزار در دو وظيفه اصلي دارد :

الف : اين نرم افزار اطلاعات مربوط به نرم افزارهاي مجاز بر روي يك ماشين خاص را نگهداري مي كند و استفاده از اين نرم افزارها را براساس درك شرايط قرارداد بكارگيري نرم افزار ، مديريت مي كند .

ب : آي بي ام ILM را به عنوان يك ابزار در اختيار مشتري قرار ميدهد تا از اين طريق در صورتيكه مشتري نيازمند تغيير شرايط واگذاري نرم افزار بوده راساً به تغيير آن اقدام كرده و بعداً به آي بي ام اطلاع دهد .

اين روش از تاخيري كه قبلاً در اثر نياز به تماس با فروشنده نرم افزار و گرفتن تائيد از ايشان يا گرفتن نسخه جديد بوجود مي آمد را از بين مي برد . از طرف ديگر قبل از اين هزينه نرم افزارها براساس ظرفيت سخت افزار محاسبه مي شد . با استفاده از نرم افزار ILM ،‌ مشتري مي تواند سخت افزار بزرگتري ( بيش از ظرفيت مورد نياز خود با در نظر گرفتن توسعه آينده ) يكي خريداري نموده ولي هزينه نرم افزار خود را با توجه به استفاده از ظرفيت فعلي پرداخت نمايد.

بدين ترتيب با استفاده از نرم افزار ILM ، آي بي ام روش محاسبه هزينه نرم افزار را براساس نياز مشتري و استفاده واقعي از امكانات نرم افزاري تغيير داده است .

در مشترياني كه قبلاً هزينه نرم افزار را به آي بي ام پرداخت مي كردند ، اين تغيير به سمت واقعي شدن هزينه
 نرم افزار ميل پيدا كرده است .

z/OS.e

در فوريه 2002 مدلهاي z800 از z/Series معرفي شدند. اين مدلها از مدلهاي z900 از نظر ظرفيت كوچكتر و از لحاظ قيمت ارازانتر هستند. همزمان با معرفي مدلهاي z800 يك نسخه جديد از z/OS موسوم به z/OS.e معرفي شد. حرف e  مخفف e-commerce يا تجارت الكترونيكي است. در سال 2004 مدل جديدتر z890 همراه مدلz990  نيز به بازار عرضه شده است.

 z/OS.e روي ماشيهاي z800 و در حالت 64 بيت اجرا مي شود.

-       نرم افزارهاي JAVA, C+ + , C و DB2روي آن اجرا مي شوند.

-       كاربردهاي نوشته شده تحت COBOL,IMS,CICS و FORTRAN روي آن اجرا نمي شوند.

-       كامپايلرهاي PL/1,COBOL يا FORTRAN قابل استفاده نيستند.

-       حداكثر 8TSO Session  مي توان فعال نمود.

-       براي كارهاي تحت  UNIX طراحي شده و قيمت آن نيز در حد سيستمهاي Unix است.

-       z/OS و z/OS.e داراي يك مجموعه كد هستند ولي برخي قسمت هاي كد براي z/OS.e غير فعال است .

-       سيستم عامل OS/390 در سال 2004 از رده سرويس خارج شده است.

البته ماشينهاي z800 در حال حاضر قادر به پيشتيباني از كليه سيستم هاي عامل IBM از جمله: ,VSE/ESA,VM/ESA,OS/390,z/VSE,z/VM,z/OS و z/OS.e هستند.