Historia Arquitectura Mainframes
 
SISTEMAS OPERATIVOS AVANZADOS (INTRODUCCION AL MAINFRAME)

Introducción a los mainframes
Panorama general de los mainframes
Historia Arquitectura Mainframes
Arquitecura Mainframes
El sistemas operativos z/OS y sus interfaces
Manejo de datasets
Introducción al lenguaje de programación COBOL
Introducción a JCL
Introducción a RACF
Procesamiento en batch y JES
.

Historia Arquitectura Mainframes IBM
Roberto Gómez Cárdenas
Un poco de historia: el árbol
genealógico de IBM
Roberto Gómez Cárdenas
Sistemas Operativos Historia Arquitectura Mainframes IBM Avanzados
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Lámina 3 Roberto Gómez C.
Primera generación: IBM 701
(1952)
• La primera computadora electrónica de IBM de
larga escala manufacturada en cantdidad
• Primera computadora científica IBM disponible
comercialmente
• La primera computadora IBM en las cuales los
programas son almacenados en un memoria
electrónica interna, direccionable.
• La primera de las pionera líneas de series IBM
700, incluyendo la 702,704,705 y 709
Lámina 4 Roberto Gómez C.
Primera generación: IBM 305
RAMAC (1956)
• La primera computadora incluye un
drive de disco (denominado IBM 350
Disk File)
• Antes de esto el almacenamiento se
hacia en memoria tipo núcleo, cintas y
tambores.
• El 350 Disk File consistía en una pila
de 50 discos de 24”
• La capacidad del disco entero era de 5
millones de caracteres de 7 bits, que
equivaldría a unos 4.4 MB en lenguaje
moderno
Roberto Gómez Cárdenas
Sistemas Operativos Historia Arquitectura Mainframes IBM Avanzados
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Lámina 5 Roberto Gómez C.
Ejemplos de memoria tipo core, cintas
y tambores
Lámina 6 Roberto Gómez C.
Segurnda generación IBM 1401
(1959)
• El completamente transitorizado IBM 1401 Data
Processing System puso las características encontradas
en los sistemas electrónicos de procesamiento de datos
a los negocios pequeños; previamente limitados al uso
de equipo convencional de tarjetas perforadas.
• Estas características incluyen:
– alta velocidad en lectura y perforación
de tarjetas,
– cintas magneticas de entrada y salida,
– alta velocidad de impresión,
– almacenamiento programas, y
– habilidades aritméticas y lógicas
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 7 Roberto Gómez C.
Segunda generación IBM 1440 (1962)
• Sistema de bajo costo específicamente diseñado para
solucionar los problemas de manejo en el incremento de datos
de negocios de pequeño volumen.
• La 1440 cubre la necesidad de un sistema completo de
contabilidad y ofrece los beneficios de un sistema de
información de negocios.
• Con una variedad de modelos y
características especiales disponibles
para la 1440, un sistema puede ser
dirigido a cubrir requerimientos de
procesamiento de datos y expandir
para absorver demandas
incrementales.
1443 1441 1311
Lámina 8 Roberto Gómez C.
Otras imágenes de la IBM 1440
From IBM publication GA24-3116-3, 10/1966
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 9 Roberto Gómez C.
2da. generación IBM 7094 (1962)
• Construida para calculo distribuido de larga escala.
• Compatible con la IBM 7090, el avanzado solid-state
de la IBM 7094 ofrece incremento substancial en
velocidades de operaciones internas y capacidades
funcionales
• Nuevas funciones de expansión
proporcionadas con la IBM 7094
fueron:
– operaciones de doble precisión de
punto flotante y
– siete registros index
Lámina 10 Roberto Gómez C.
Otras imágenes de la IBM 7094
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 11 Roberto Gómez C.
La revolución de abril 1964
La tercera generación
Lámina 12 Roberto Gómez C.
La era del procesamiento de datos:
50’s
• Existen maquinas de procesamiento
– sorters, collators, tabulators
• Computadoras se usaban casi enteramente al
procesamiento de tareas de computo intensivo.
• Empieza la demanda para computadora, como
maquinas de procesamiento de datos,
– nuevas maquinas fueron construidas para alcanzar esta
demanda
• Clientes empiezan a frustarse con los costos de
migración que acompañan a las actualizaciones de los
procesadores
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 13 Roberto Gómez C.
¿La solución?
Lámina 14 Roberto Gómez C.
Sistema 360 (7 abril 1964)
• IBM decide implementar un nueva arquitectura
específicamente diseñada para procesamiento y que
sea compatible con una gran variedad de niveles de
desempeño.
• IBM invirtió $5B para desarrollar una familia de
cinco computadoras poderosas que corrian el mismo
sistema operativo y puedan usar loas mismos 44
dispositivos periféricos con la misma arquitectura
– arquitectura publicada en S/360 Principles of
Operation
– direccionamiento de 24 bits (arquitectura 32
bits)
– tarjetas solidas de circuito lógico
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Lámina 15 Roberto Gómez C.
El sistema 360
Lámina 16 Roberto Gómez C.
Características del sistema
• Hardware
– Un almacenamiento principal, tamaño máximo es
16MB
– Uno o dos CPUs
– Uno a siete canales
• selector o byte multiplexor
• block multiplexor
– Unidades de control (que se conectan a los
canales)
– Dispositivos (que se conectan a las Unidades de
Control)
• Familia Sistemas Operativos
– Sistema Operativo/360 (OS/360)
– Disk Operating System/360 (DOS/360)
– TOS, BPS
– ACP
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Lámina 17 Roberto Gómez C.
Core Memory
Lámina 18 Roberto Gómez C.
Familia S/360
44 16 ago 196 junio 1966
67 16 ago 196 mayo 1966 memoria virtual
91 18 ene 1966 octubre 1967
50 7 abr 1964 agosto 1965
20 18 nov 1965 abril 1966
65 22 abr 1965 noviembre 1965
75 22 abr 1965 enero 1966
25 3 ene 1968 octubre 1968
40 7 abr 1964 abril 195
30 7 abr 1964 junio 1965
195 20 ago 1969 marzo 1971
85 30 ene 1968 diciembre 1969 cache alta velocidad
Modelo Anunciado Primera vez embarco
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Lámina 19 Roberto Gómez C.
System/360 Modelo 20 (1966)
• Special purpose “entry
level” S/360
• 24K de memoria core
• Mitad registros de otros
modelos
• Instruction set que no era
binario - compatible con el
resto de la familia S/360
• Popular como estación
trabajo RJE
Lámina 20 Roberto Gómez C.
Sistema 360 Modelo 67
• Primer sistema IBM con capacidades de
almacenamiento virtual
– S/360 Modelo 65 con la facultad de Dynamic
Address Translation
• Sistemas Operativos
– Time Sharing System - sistema
operativo oficial de IBM
– Control Program/67 con el
Cambridge Monitor System - el
sistema operativo no-oficial del
IBM Cambridge Scientific
Center
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Lámina 21 Roberto Gómez C.
Sistema 370 anunciado junio 30, 1970
• Compatible upgrade de S/360
• IBM 370 Modelo 145 es la primera computadora con
memoria monolítica completamente integrada
(circuitos en los cuales todos los elementos iguales -
resistencias, capacitores y diodos) son fabricados en un
sola “rebanada” de silicon) y 128 bits chips bipolares.
• Nuevos periféricos
– disco 3330/3340/3350
– impresora 3211
Lámina 22 Roberto Gómez C.
Sistema 370 con almacenamiento
virtual, anunciado 2 ago 1972
• Compatible actualización del
S/370 con almacenamiento virtual
• Primeros modelos
multiprocesadores (158MP,
168MP)
• Familia de sistemas operativos
– OS/360 - OS/VS
– DOS/360 - DOS/VS
– CP/67 -VM/370
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 23 Roberto Gómez C.
Sistema 370 la arquitectura madura
• Almacenamiento virtual
– 2KB o 4KB paginas memoria
– 64KB o 1MB tamaño segmentos
– Traducción direcciones virtuales a
direcciones reales usa el Dynamic
Address Translation DAT
– Tablas segmentos apuntan a
ubicaciones páginas
• Arquitectura de canales
– 256 canales
• Cambio en el CPU
– Soporte de MP extendido vía
direcciones CPU
Lámina 24 Roberto Gómez C.
Algunas imágenes del sistema 370
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 25 Roberto Gómez C.
Familia S/370
158 2 ago 1972 abril 1973 3031
145 23 sep 1970 junio 1971 148
135 8 mar 1971 abirl 1972 138
125 4 oct 1972 abril 1973 4331/4361
138 30 jun 1976 noviembre 1976 4341/4381
165 30 jun 1970 abril 1971 168
195 30 jun 1970 agosto 1973
168 2 ago 1972 mayo 1973 3033
115 13 mar 1973 marzo 1974 4331/4361
148 30 jun 1976 enero 1977 4341/4381
155 30 jun 1970 enero 1971 158
Modelo Anunciado Primer embarco Reemplazo
modelos
capacidad
almacenamiento
virtual
Lámina 26 Roberto Gómez C.
Sistema 370 con arquitectura
extendida
• Evolución de S/370
• 3081 introduce modulos conducción termal
• Nuevos periféricos
– impresora 3800
– disco 3370/3380
– cinta 4380
• Familia de sistemas operativos
– OS/VS - MVS/SP - MVS/XA
– DOS - VSE/SP
– VM/370 - VM/SP, VM/SP HPO
– VM/370 - VM/XA MA - VM/XA SF - VM/XA SP
3083
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Lámina 27 Roberto Gómez C.
370-XA - cirugía radical para la
arquitectura
• Direccionamiento almacenamiento extendido
– Direccionamiento de 24 bits y 31 bits
– Páginas 4KB en segmentos 1MB
• Facilidad de ejecución interpretativa
– Instrucciones del Start Interpretive Execution (SIE)
– SIE se ejecuta hasta que la condición de intercepción se alcance
– Usado por VM/XA
– Multiple High Performance Guest Support Facility (MHPGSF) para
soportar V=F clientes en VM/XA SP
• Renombrar Processor Resource/Systems Manager (PR/SM) cuenado Logical
Partitions (LPAR) son anunciados
• Diseño canal 370-XA
– CHPIDs
– Subcanales
Lámina 28 Roberto Gómez C.
Sistema 370 con Arquitectura de
Sistemas de Empresas
• Extensión de la 370-XA
– Almacenamiento expandido
– Espacio direcciones múltiplos de 31 bits
• Conjunto común de dispositivos periféricos
– Disco 3390
– cinta 3490
• Familia de sistemas operativos
– MVS/XA - MVS/ESA
– VSE/SP - VSE/ESA
– VM/XA SP -
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Lámina 29 Roberto Gómez C.
Sistema 390 con Arquitectura de Sistemas de
Empresa, anunciado sep 1990
• Evolución de ESA/370
• 1994 - S/390 Parallel Transaction Server
– Familia procesadores CMOS
• 1998 - Servidor Sistema 390 Generación 4, más de 1,000 MIPS
• 1999 - Servidor Sistema 390 Generación 5 tecnología copper
chip
• Conjunto común de dispositivos periféricos
– RAMAC, disco iEnterprise Storage Subsystem
• Familia de sistemas operativos
– MVS/ESA - OS/390
– VSE/ESA
– VM/ESA
– Linux para S/390 (diciembre 1999)
Lámina 30 Roberto Gómez C.
Más imágenes del sistema 390
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 31 Roberto Gómez C.
De S/370 a ES/9000
115/125 138/148 158/168
4331 - 4321 4341 3031/3032/3033
4361
9370
9221
4381
4381-E
9121
3081/3083/3084
3090
9021
actualización
actualización
actualización
Lámina 32 Roberto Gómez C.
zSeries con arquitectura Z - anunciado
octubre 2000
• Evolución de ESA-390
– Direccionamiento de 24 bits, 31 bits y 64 bits soportado
concurrentemente
– z900 - hasta 16 procesadores
– z800 - hasta 4 procesadores
• Modelo de solo linux en enero 2002
• Modelo de propósito general en febrero 2002
– Facilidad integral de Linux en z900/z890
• Familia de sistemas operativo
– OS/390 - z/OS
– VSA/ESA - z/VSE
– VM/ESA -z/VM
– TPF - x/TPF
– Linux para S/390
Roberto Gómez Cárdenas
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Lámina 33 Roberto Gómez C.
zSeries
• Mayo 2003
– z990
• Octubre 2003
– El mainframe charter
• Abril 2004
– z890 - hasta 4 procesadores
• Octubre 2004
• Enero 2005
Lámina 34 Roberto Gómez C.
Carácterísticas
• Tecnología de virtualización
multidimensional
• Sistema Z proporciona
particionamiento lógico (LPAR)
y software (z/VM)
• PR/SMTM habilita hosting de
servidores altamente escalable
para ambientes de máquinas
virtuales LPAR DQG z/VM
• IRD coordina asignación de CPU
y recursos de E/S a través de
z/OS y LPARs no z/OS