DOS/360 والإصدارات اللاحقة

كان نظام التشغيل الأساسي (BOS) إصدارًا مبكرًا من نظامي التشغيل DOS و TOS، والذي كان بإمكانه توفير وظائف قابلة للاستخدام على نظام يحتوي على 8 كيلوبايت فقط  من الذاكرة الرئيسية ومحرك أقراص واحد من نوع 2311. ^{[ 3 ]}

كان نظام التشغيل TOS/360 (نظام تشغيل الشريط/360، وليس نظام DOS كما هو مسمى) نظام تشغيل من شركة IBM لنظام System/360 ، وقد تم استخدامه في الأيام الأولى حوالي عام 1965 لدعم نظام System/360 Model 30 والمنصات المماثلة.

كان نظام التشغيل TOS، كما يشير إليه مصطلح "Tape" في اسمه، يتطلب محرك أقراص شريطية. وقد تشارك معظم قاعدة التعليمات البرمجية ^{[ 4 ]} وبعض الأدلة ^{[ 5 ] [ 6 ]} مع نظام التشغيل DOS/360 من شركة IBM.

مرّ نظام التشغيل TOS بـ 14 إصدارًا، وتم إيقافه ^{[ 7 ]} عندما أصبحت الأقراص مثل IBM 2311 و IBM 2314 أكثر بأسعار معقولة في وقت System/360، ^{[ 8 ]} في حين كانت تُعتبر رفاهية باهظة الثمن على IBM 7090 .

كان نظام التشغيل DOS/360 هو نظام التشغيل الأساسي لمعظم عمليات تثبيت S/360 الصغيرة والمتوسطة الحجم.

صدر نظام التشغيل DOS/VS عام 1972. وحمل الإصدار الأول منه الرقم "28" للدلالة على ترقية تدريجية من نظام DOS/360. ^{[ 9 ]} وقد أضاف ذاكرة افتراضية لدعم أجهزة سلسلة System/370 الجديدة . واستخدم جدول صفحات ثابتًا يربط مساحة عنوان واحدة تصل إلى 16 ميجابايت لجميع الأقسام مجتمعة.

زاد نظام التشغيل DOS/VS عدد الأقسام (البرامج المنفصلة التي تعمل في وقت واحد) من ثلاثة (تُسمى الخلفية، والمقدمة 1، والمقدمة 2) إلى خمسة (الخلفية، والمقدمة من F1 إلى F4)، وسمح بما مجموعه خمس عشرة مهمة فرعية على مستوى النظام. ^{[ 10 ] : ص 24-28}

تم استبدال نظام التشغيل DOS/VS بنظام DOS/VSE من خلال نظام z/VSE .

تم طرح نظام التشغيل DOS/VSE عام 1979 كإصدار "مُوسّع" من DOS/VS لدعم معالجات 4300 الجديدة . ^{[ 11 ]} تضمنت أنظمة 4300 ميزة تُسمى ECPS:VSE، والتي وفرت تخزينًا أحادي المستوى لكلٍ من المعالج وقنوات الإدخال/الإخراج. ^{[ 12 ]} دعم DOS/VSE ميزة ECPS:VSE، ولكنه كان يعمل أيضًا على نظام System/370 بدون هذه الميزة. كان VSE آخر إصدار مجاني من DOS.

أضافت وظائف VSE/Advanced ^{[ 13 ]} (VSE/AF)، المُعدّة للتسليم في عام 1983، دعمًا جديدًا للأجهزة ووظائف إضافية إلى نظام DOS/VSE. وقد شغّلت العديد من الأنظمة VSE/AF باستخدام منتجات مثل VSE System Installation Productivity Option/Extended (VSE System IPO/E)، التي جمعت بين DOS/VSE وVSE/AF ومنتجات أخرى متنوعة.

كان نظام SSX/VSE ("النظام التنفيذي المصغر") محاولة من شركة IBM لتبسيط شراء وتثبيت VSE من خلال توفير نظام مُجهز مسبقًا يحتوي على نظام التشغيل وأكثر المنتجات شيوعًا. ^{[ 14 ]} تم إصدار SSX في عام 1982، ^{[ 15 ]} واستُبدل لاحقًا بنظام VSE/SP. باعت IBM نظام SSX كحزمة من 14 منتجًا (Advanced Functions/VSE، VSE/POWER، ACF/VTAME، VSE/VSAM، CICS/DOS/VS، DOS/VS، Sort/Merge، VSE/ICCF، VSE/OCCF، VSE/IPCS، DOS/COBOL، Back Up/Restore، Space Management، VSE/DITTO)، وكانت في البداية توافق فقط على عرض المنتجات بشكل منفصل عبر RPQ ، على الرغم من أن IBM وافقت لاحقًا على إضافة تلك المنتجات بشكل فردي إلى قائمة أسعارها تحت ضغط من موردي البرامج المستقلين الذين زعموا أن التجميع ينتهك قوانين مكافحة الاحتكار. ^{[ 16 ]}

في عام 1986، أصدرت شركة IBM برنامج VSE/SP ("منتج النظام") بالتزامن مع الإعلان عن معالجات 9370. حلّ VSE/SP محلّ SSX/VSE، وجمع برنامج VSE مع أشهر برامج VSE مثل VSE/AF و ACF/VTAM و CICS و POWER/VS . ^{[ 17 ]} كان VSE/SP يدعم عناوين 24 بت فقط، على الرغم من طلبات العملاء بتوفير نسخة XA (31 بت).

كان VSE/ESA إصدارًا من نظام التشغيل DOS/VSE ذو 31 بت، صدر عام 1990، ويدعم ما يصل إلى 384  ميجابايت من مساحة التخزين الفعلية. وفّر ما يصل إلى 12 قسمًا ثابتًا ، وسمح بتشغيل VSE/POWER وACF/VTAM في مساحات عناوين خاصة . قدّم ميزة جديدة تُسمى الأقسام الديناميكية ، والتي تُمكّن من تشغيل ما يصل إلى 150 مهمة متزامنة، كل منها في مساحة عنوان خاصة بها. ^{[ 18 ]} كان الإصدار الأول يعمل في وضع ESA أو 370، مع دعم وضع ESA لأجهزة XA ضمن قيود معينة. أما الإصدار الثاني (1995) فكان يدعم وضع ESA فقط مع أجهزة ESA. أضاف الإصدار الثاني دعمًا للمعالجة المتعددة ، من خلال مُوزّع Turbo Dispatcher الجديد ، الذي يسمح بتنفيذ أقسام مختلفة في وقت واحد على معالجات مختلفة. لا يمكن تشغيل القسم إلا على معالج واحد في كل مرة، مما يحدّ من المعالجة المتعددة في الغالب إلى تعدد المهام . يدعم النظام نظريًا ما يصل إلى 10 معالجات ("مُتحمّلة")، ولكن يتم استخدام ما يصل إلى 4 معالجات فعليًا. ^{[ 19 ] [ 20 ]} تبقى تلك الحدود في آخر z/VSE. ^{[ 21 ]}

أصدرت شركة IBM نظام z/VSE 3.1 في عام 2005. عكس هذا التغيير في التسمية العلامة التجارية الجديدة "System z" لخط إنتاج الحواسيب المركزية من IBM، ولكنه لم يُمثل تغييرًا جوهريًا في البنية عن نظام VSE/ESA 2.7 الذي سبقه. فعلى وجه الخصوص، لم يدعم هذا النظام بنية z/Architecture الجديدة ذات 64 بت، إذ كان يعمل فقط في وضع 31 بت حتى على الأجهزة التي تدعم 64 بت. أما نظام z/VSE 4.1 الذي صدر في عام 2007، فقد قدم دعمًا لعنونة حقيقية 64 بت، مع  ذاكرة تصل إلى 8 جيجابايت. ومع ذلك، فبينما تعمل أجزاء من وحدة التحكم في وضع 64 بت، فإنها لا توفر سوى مساحات عناوين افتراضية 31 بت لتطبيقات حالة المشكلة. وفي عام 2011، أشارت إحدى التقديرات إلى أن عدد المواقع التي تستخدم نظام z/VSE يبلغ حوالي 4000 موقع. ^{[ 22 ]}

في يونيو 2021، أعلنت شركة 21st Century Software Inc أنها حصلت على ترخيص شفرة المصدر لنظام التشغيل z/VSE من شركة IBM بهدف تطوير إصدارات جديدة منه. ^{[ 23 ]} وكجزء من عملية النقل هذه، أُعيد تسمية z/VSE إلى VSE ⁿ . ^{[ 24 ] [ 25 ]}

يُعد مفهوم المنطقة المؤقتة جزءًا من نقاش "الشهر الأسطوري " حول تصميم الذاكرة الرئيسية واستخدامها. ^{[ 27 ]} ولتقليل استخدام الذاكرة بشكل أكبر، استخدم المشرف طبقات تُسمى " الذاكرة المؤقتة " تُقرأ في إحدى منطقتين مؤقتتين محجوزتين حسب الحاجة.

• تم تحميل البيانات العابرة المادية في منطقة A-Transient التي تبلغ سعتها 556 بايت لمعالجة أخطاء الأجهزة (ERPs)، وتسجيل البيانات الخاصة بالخطأ (OBR/MDR) على IJSYSRC، وإصدار رسائل الخطأ. جميع أسماء وحدات A-Transient تبدأ بـ $$A .
• تم تحميل البيانات المؤقتة المنطقية في منطقة B-Transient التي تبلغ مساحتها 1200 بايت لتوفير خدمات البرامج الشائعة مثل الفتح والإغلاق لـ LIOCs. جميع أسماء وحدات B-Transient تبدأ بـ $$B .

إن استخدام البادئات $$A و $$B يضمن التحميل السريع للبيانات المؤقتة لأن أسماءها كانت تُخزن أولاً في الدليل.

أضاف نظام DOS/VS معالجات فحص الجهاز وفحص القناة، وهي مجموعة أخرى من العمليات العابرة تبدأ جميعها بـ $$RAST وتُنفذ في منطقة استعادة العمليات العابرة. تم ذلك كجزء من تحسينات الموثوقية والتوافر وسهولة الصيانة (RAS) لنظام System/370 . قبل هذه الإضافة، كانت عمليات فحص الجهاز تتسبب في إنهاء البرنامج قيد التشغيل، بينما كانت عمليات فحص القناة تتسبب في إنهاء البرنامج الذي يصل إلى الجهاز، وذلك عند حدوث الخطأ.

على غرار نظام التشغيل OS/360 ، كانت الإصدارات الأولى من نظام DOS قادرة على تشغيل برنامج واحد فقط في كل مرة. أما الإصدارات اللاحقة من نظام DOS الحقيقي، فكانت قادرة على تشغيل ما يصل إلى ثلاثة برامج في وقت واحد، ضمن أقسام ذاكرة منفصلة، ​​مدعومة بنفس ميزات حماية الذاكرة المادية لنظام التشغيل OS/360 الأكثر قابلية للتوسع. وقد تم تعريف هذه الأقسام بـ BG ( الخلفية )، وF1 ( الواجهة الأمامية  1 )، وF2 ( الواجهة الأمامية  2 ). وكانت ميزة تعدد البرامج اختيارية في نظام DOS/360، ويمكن تحديدها عند إنشاء النظام . ^{[ 26 ] : ص 34.} وسمح خيار SYSGEN اللاحق بتشغيل عمليات الدفعات في أي من قسمي FG. وإلا، كان على مشغل الحاسوب تشغيل برامج الواجهة الأمامية يدويًا .

كان نظام DOS/VS يسمح بتشغيل ما يصل إلى سبعة برامج متزامنة، مع أن خمسة أو ستة برامج كانت أكثر شيوعًا نظرًا لصغر حجم الأجهزة التي تستضيف أنظمة DOS عادةً. يسمح كل من DOS وDOS/VS بتحديد عدد الأقسام عند بدء تشغيل النظام ( IPL )، وهو مصطلح شركة IBM للإشارة إلى عملية الإقلاع.

كانت البرامج التنفيذية تُخزَّن في مكتبة صور أساسية (CIL) . أثناء التشغيل، لم يكن بإمكان نظام DOS استعادة المساحة عند حذف البرامج أو استبدالها بإصدارات أحدث. عند امتلاء مكتبة الصور الأساسية، كان لا بد من ضغطها بواسطة برنامج مساعد، مما قد يُوقف أعمال التطوير حتى اكتمال الضغط. في كثير من الأحيان، كانت الشركات تُجمِّد التغييرات ليوم واحد، وتضغط مكتبة الصور الأساسية "خارج النظام"، ثم تُعيد تشغيل النظام باستخدام مكتبة الصور الأساسية الجديدة في بداية يوم العمل. كما كان النظام يدعم مكتبة قابلة للنقل لبرامج الكائنات القابلة للربط، ومكتبة عبارات المصدر لوحدات الماكرو الخاصة بلغة التجميع ونصوص التضمين. وكان بإمكان أنظمة التشغيل تعريف مكتبات خاصة إضافية قابلة للنقل ومكتبات عبارات المصدر على وحدات تخزين أخرى.

كان نظام DOS/360 يحتوي على مجموعة من البرامج المساعدة ، ومجمع ، ومترجمات للغات FORTRAN و COBOL وفي النهاية PL/I ، وكان يدعم مجموعة من تنظيمات الملفات مع طرق الوصول للمساعدة في استخدامها:

• كانت مجموعات البيانات المتسلسلة تُقرأ أو تُكتب فقط، كتلة سجل واحدة في كل مرة من البداية إلى النهاية.
• في الملفات المفهرسة ( ISAM )، تم تعريف قسم محدد من كل سجل كمفتاح يمكن استخدامه للبحث عن سجلات معينة.
• في ملفات الوصول المباشر ( BDAM )، كان على برنامج التطبيق تحديد الموقع الفعلي للبيانات التي يرغب في الوصول إليها على القرص. لم تكن برمجة BDAM سهلة، ولم يستخدمها معظم العملاء بأنفسهم؛ لكنها كانت أسرع طريقة للوصول إلى البيانات على الأقراص، وقد استخدمتها العديد من شركات البرمجيات في منتجاتها، وخاصة أنظمة إدارة قواعد البيانات مثل ADABAS و IDMS و DBOMP و DL/I من IBM .

يمكن للملفات التسلسلية وملفات ISAM تخزين سجلات ذات طول ثابت أو متغير، ويمكن لجميع الأنواع أن تشغل أكثر من وحدة تخزين واحدة.

قدّم نظام DOS/360 طريقتين للوصول إلى الاتصالات: طريقة الوصول الأساسية للاتصالات ( BTAM ) وطريقة الوصول إلى الاتصالات المُرتبة ( QTAM ). كانت BTAM بدائية وصعبة الاستخدام وفقًا للمعايير اللاحقة، لكنها سمحت بالاتصال مع أي نوع تقريبًا من الأجهزة الطرفية، وهو ما شكّل ميزة كبيرة في ذلك الوقت الذي كان فيه توحيد بروتوكولات الاتصالات محدودًا. كما سمحت بساطة واجهة برمجة التطبيقات (API) الخاصة بها بسهولة ربط معالجات الاتصالات الخارجية، مما سهّل تحوّل أجهزة DOS/360 إلى عُقد في الشبكات متعددة المستويات للمؤسسات الكبيرة. في المقابل، لم يكن مستخدمو QTAM بحاجة إلى معرفة كبيرة بالأجهزة الفردية لأن QTAM كان يعمل على المستوى المنطقي باستخدام وحدات الماكرو OPEN/CLOSE/GET/PUT.

تم تصميم DOS JCL من أجل سرعة التحليل والبساطة؛ وكانت الصيغة الموضعية الناتجة أكثر غموضًا بشكل ملحوظ من التحكم في الوظائف القائم على الكلمات الرئيسية في نظام التشغيل OS/360.

لم تتضمن أنظمة التشغيل DOS المبكرة نظامًا فرعيًا للتخزين المؤقت لتحسين كفاءة إدخال /إخراج البطاقات المثقبة والطابعات الخطية . وبحلول أواخر الستينيات، بدأت كل من شركة IBM وموردي البرامج في سد هذا النقص. كان نظام التخزين المؤقت من IBM خيارًا يُسمى " كتاب الإخراج ذو الأولوية، ومعالجات التنفيذ، وقارئات الإدخال" (POWER) ، بينما باعت شركة Software Design، وهي شركة برمجيات مستقلة، نظام تخزين مؤقت يُسمى GRASP .

لم يكن نظام DOS/360 مزودًا بمحمل قابل لإعادة التوطين ، لذا كان على المبرمجين ربط نسخة تنفيذية منفصلة من كل برنامج لكل قسم، أو مساحة عنوان، يُحتمل تشغيل البرنامج فيها. كبديل، كان من الممكن كتابة برامج بلغة التجميع بحيث تكون قابلة لإعادة التوطين ذاتيًا ، لكن ذلك فرض تعقيدًا إضافيًا وزيادة في الحجم، وإن كانت طفيفة. غالبًا ما كانت الشركات الكبيرة التي تستخدم نظام DOS، والتي تضم أجهزة متعددة وتخطيطات أقسام متعددة، تكتب محملًا خاصًا بها لإعادة التوطين لتجاوز هذه المشكلة.

كانت واجهة برمجة تطبيقات DOS/360 غير متوافقة مع OS/360. كانت برامج اللغات عالية المستوى المكتوبة لنظام DOS تتطلب تجميعًا وربطًا قبل استخدامها مع OS/360. أحيانًا، كانت الاختلافات الطفيفة بين مُجمِّعات DOS مقارنةً بـ OS تتطلب تعديلات على البرامج. أما عملية النقل في الاتجاه المعاكس فكانت أكثر صعوبة. نظرًا لأن OS/360 يدعم عددًا أكبر بكثير من الميزات في واجهة برمجة التطبيقات الخاصة به، كان لا بد من إزالة أي استخدام لهذه الميزات من البرامج المنقولة إلى DOS. لم تكن هذه مشكلة كبيرة للمبرمجين الذين يعملون بلغات عالية المستوى مثل COBOL . في المقابل، كانت برامج لغة التجميع تميل إلى استخدام هذه الميزات بشكل متكرر، وعادةً ما كانت تحتاج إلى تعديلات أكبر لتشغيلها على DOS.