VP / CSS - VP/CSS

VP / CSS era um sistema operacional de compartilhamento de tempo desenvolvido pela National CSS . Ele começou em 1968 como uma cópia do CP / CMS da IBM , que na época era distribuído aos clientes IBM gratuitamente, na forma de código-fonte, sem suporte, como parte da Biblioteca IBM Type-III . Por meio de um extenso desenvolvimento interno, no que hoje seria chamado de bifurcação de software , o National CSS levou o VP / CSS em uma direção diferente do CP / CMS . Embora os dois sistemas eventualmente compartilhassem muitos recursos, suas implementações técnicas divergiram de maneiras substantivas.

VP / CSS foi executado em hardware compatível com plugue IBM e IBM de propriedade da NCSS (e de alguns clientes com licenças de site, incluindo Bank of America e Standard Oil of California ). Após um período inicial de execução na plataforma IBM System / 360-67 usada pela CP / CMS , o VP / CSS foi transferido para a série System / 370 , o que foi possível quando a IBM adicionou recursos de memória virtual à série S / 370 em 1972.

VP / CSS se destacou por oferecer suporte a um grande número de usuários interativos por máquina, quando comparado a outros sistemas operacionais de mainframe IBM. Fatores técnicos, operacionais e comerciais, todos desempenharam um papel em tornar o National CSS uma empresa de serviços comercialmente viável.

Arquitetura

VP / CSS compartilhou a arquitetura e os conceitos básicos do CP / CMS , que foram revolucionários para a época. Um programa de controle (chamado CP em CP / CMS , VP em VP / CSS) criou várias máquinas virtuais independentes (VMs), implementando uma virtualização completa do hardware subjacente - o que significa que cada usuário de compartilhamento de tempo foi fornecido com uma máquina virtual privada. Cada um parecia ser um computador autônomo inteiro, capaz de executar qualquer software que pudesse ser executado na máquina vazia , incluindo outros sistemas operacionais. (Este conceito foi pioneiro com o sistema de pesquisa da IBM CP-40 na primeira versão do CP / CMS .)

Este projeto foi uma partida dos outros sistemas operacionais monolíticos da IBM. Isolar os usuários uns dos outros melhora a estabilidade do sistema: um bug no software de um usuário não pode travar a máquina virtual de outro usuário, nem o programa de controle subjacente. Essa abordagem fez do CP / CMS uma escolha superior para time-sharing comercial e, portanto, uma base sólida para o CSS Nacional, que abriu novos caminhos no que se tornaria uma nova indústria importante.

Cada VM criada por VP executou um sistema operacional simples de usuário único chamado CSS, derivado do Cambridge Monitor System da IBM . CSS permitia aos usuários executar programas, manipular um sistema de arquivos e gerenciar dispositivos virtuais.

Como VP e CSS começaram como CP e CMS, respectivamente, eles se assemelhavam muito a esses sistemas, principalmente em seus primeiros dias. O desenvolvimento contínuo e a introdução de novos recursos em VP / CSS e VM da IBM levaram a diferenças significativas ao longo do tempo; mas os sistemas mantiveram uma óbvia semelhança de família.

A decisão da IBM de adicionar virtualização e recursos de memória virtual ao S / 370 reflete o sucesso da abordagem de máquina virtual para compartilhamento de tempo. Algum crédito por essa decisão tardia foi atribuído à consciência da IBM do sucesso comercial do National CSS .

Melhorias NCSS

Em 1968, os fundadores do National CSS viram que o sistema operacional CP / CMS seria uma boa base para um negócio de compartilhamento de tempo - por causa dos méritos técnicos do sistema, sua capacidade de compartilhar recursos de mainframe entre muitos usuários interativos e sua disponibilidade em formulário de código-fonte sem nenhum custo. Outra empresa, a Interactive Data Corporation , chegou à mesma conclusão. Cada empresa atraiu pessoal técnico- chave de CP / CMS da CSC, MIT e Union Carbide .

A National CSS descobriu rapidamente, no entanto, que o desempenho inicial do CP / CMS não era adequado para sustentar operações lucrativas - que, literalmente, vender cada minuto disponível de tempo interativo pagaria apenas o aluguel de equipamento de $ 50 mil / mês. Um projeto técnico de impacto começou a melhorar o desempenho; isso levou a uma série de melhorias fundamentais e logo permitiu que a empresa ganhasse dinheiro. Assim, começou um longo esforço de reimplementação que ocuparia uma grande equipe de desenvolvimento ao longo de cerca de quinze anos. No final de sua vida útil, VP / CSS havia divergido muito de suas raízes CP / CMS e ostentava uma surpreendente gama de recursos, alguns dos quais seriam considerados bastante modernos até hoje.

As principais melhorias no sistema CP / CMS original incluíram mudanças no algoritmo de despacho e no sistema de paging. É claro que a memória virtual era um novo conceito na época, e a tecnologia de tradução de endereços IBM System / 360-67 possibilitou várias abordagens técnicas. Por fim, o algoritmo de migração de página VP / CSS e o despachante de três filas tornaram-se conhecidos, e alguns funcionários da NCSS acabaram se juntando ao Thomas J. Watson Research Center da IBM para trabalhar em tecnologias de VM.

Outra área de melhoria de rendimento foi no desempenho do sistema operacional CSS de usuário único. Uma mudança importante foi substituir palavras de comando de canal (CCWs) e outras instruções simuladas caras por algo como o que hoje é chamado de chamadas de BIOS . Simular a complexa arquitetura S / 360 I / O por meio da virtualização foi um feito incrível - feito no complexo núcleo mais interno do CP, em uma rotina chamada "CCWTRANS", já que as operações I / O ficavam presas em cada máquina virtual. No entanto, ficou extremamente mais barato fazer chamadas diretas de hipervisor para funções direcionadas, em vez de simular a operação de comandos de E / S de baixo nível. Em VP / CSS, isso foi feito usando paravirtualização por meio da instrução DIAG (diagnose) não virtualizada. A mesma técnica foi usada pela IBM no CP / CMS versão 3.1 e transportada para o VM / 370. (Não está claro qual implementação veio primeiro - ou se foram inventadas de forma independente.)

Os primeiros esforços técnicos nacionais de CSS estabeleceram rapidamente o VP / CSS como uma versão comercialmente viável do CP / CMS. VP / CSS tinha a reputação de ter um desempenho muito melhor do que a reimplementação da IBM do CP / CMS, VM / 370 - que, por sua vez, tinha a reputação de ter uma vantagem de desempenho substancial sobre a solução de compartilhamento de tempo "preferida" da IBM, TSO. Infelizmente, estatísticas documentadas de desempenho de período são difíceis de encontrar hoje. No entanto, existem vários pontos de dados que suportam tais afirmações.

• Com relação ao desempenho de VM / CMS em relação ao OS / TSO:

1. Numerosos documentos VM, como o famoso artigo da Varian, citam "vantagens de desempenho do CP em relação ao TSO".
2. A partir de argumentos estruturais, é razoável que o CMS em VM supere consistentemente o TSO em SO. A VM foi projetada como um sistema de compartilhamento de tempo e tinha uma vantagem técnica substancial na execução de aplicativos interativos.
3. OS / VS teve problemas de desempenho bem conhecidos neste período. (O grupo de desempenho MVS famosamente adotou o peru como mascote do sistema operacional.)
4. CP / CMS começou com bom desempenho relativo; e, em seguida, uma ampla gama de melhorias de desempenho se seguiu.

• Com relação ao desempenho do VP / CSS em relação ao VM / CMS:

1. O NCSS tinha um forte incentivo comercial para executar o maior número possível de usuários, uma pressão que não estava presente na IBM.
2. A NCSS conseguiu vender grandes instalações de licença de site VP / CSS para empresas como Bank of America e Standard Oil of California para uso compartilhado - apesar dos problemas evidentes que esses grandes clientes da IBM enfrentariam ao ir contra o mainstream da IBM.

O seguinte desempenho relativo é considerado preciso, embora as fontes documentadas ainda não tenham sido localizadas:

• CP-67 em S / 360-67 no Lincoln Laboratory : capaz de oferecer suporte a 15 usuários de CMS
• OS / VS2-TSO em S / 370-168: capaz de suportar 35-50 usuários TSO
• VM / 370 em S / 370-168: capaz de suportar 75-100 usuários CMS
• VP / CSS em S / 370-168: capaz de oferecer suporte a mais de 200 usuários CSS

Conforme descrito em History of CP / CMS , a ênfase principal da IBM no MVS e seus sucessores como seu sistema operacional central de mainframe levou a IBM a desperdiçar a vantagem técnica substancial representada pelo VM / 370. Isso possibilitou que um fornecedor independente como o NCSS invadisse um novo território. (Observadores da indústria apontaram que um fornecedor de hardware tem uma preferência natural por vender mais hardware do que por aumentar o número de usuários por máquina.) O NCSS ganhou vantagens técnicas e, por fim, tornou-se muito bem-sucedido comercialmente, apesar do fato de que as técnicas de otimização usadas para melhorar o desempenho do VP e CSS eram bem compreendidos e bem documentados na literatura da época.

Por fim, depois que a Amdahl Corporation publicou suas vitórias nas vendas em vários grandes data centers VP / CSS, a IBM começou a dar mais atenção ao NCSS e suas inovações técnicas. Não muito depois, à medida que a indústria de compartilhamento de tempo começou a sentir a pressão da revolução do computador pessoal , a necessidade de um sistema operacional de mainframe multiusuário superotimizado diminuiu.

Destino

O NCSS se afastou do VP / CSS em meados dos anos 80, redirecionando o Nomad para VM e outras plataformas. Não se sabe por quanto tempo qualquer cliente de licença de site NCSS continuou a usar VP / CSS em seu próprio equipamento (embora pareça improvável que algum pudesse continuar por muito tempo sem suporte contínuo ao sistema operacional NCSS).

Veja também

• CP / CMS
• História do CP / CMS
• Evolução do sistema de compartilhamento de tempo

Referências

Leitura adicional

• Feinleib, Harold (2005-03-04). "Uma história técnica do CSS nacional" (PDF) . Museu da História da Computação . Página visitada em 2008-02-23 . Citar diário requer |journal=( ajuda )
• Orenstein, Dick (14/01/2005). "Desde o início ... do meu ponto de vista" (PDF) . Museu da História da Computação . Página visitada em 2008-02-23 . Citar diário requer |journal=( ajuda )

links externos

• A Coleção de Histórias Corporativas de Tecnologia da Informação do Computer History Museum tem muitos relatos adicionais em primeira pessoa do National CSS e VP / CSS.