نظام التشغيل (VM)

VM ، أو VM/CMS اختصارًا ، هي عائلة من أنظمة تشغيل الآلات الافتراضية المستخدمة على أجهزة IBM الرئيسية، بما في ذلك System/370 و System/390 و IBM Z والأنظمة المتوافقة معها. وقد حلت محل نظام CP-67 الأقدم الذي شكل أساس نظام التشغيل CP/CMS . صدرت VM لأول مرة كبرنامج Virtual Machine Facility/370 المجاني لجهاز S/370 في عام 1972، وتلتها ترقيات مدفوعة ^{[ أ ]} وإصدارات أضافت دعمًا لأجهزة جديدة. ^{[ د ]}

تُنشئ الآلة الافتراضية (VM) أجهزةً افتراضيةً يُمكن تحميل نظام تشغيل تقليدي عليها لتشغيل برامج المستخدم. في الأصل، كان نظام التشغيل هذا هو CMS ، وهو نظام بسيط أحادي المستخدم يُشبه نظام DOS . يُمكن أيضًا استخدام الآلة الافتراضية مع عدد من أنظمة تشغيل IBM الأخرى، بما في ذلك الأنظمة الكبيرة مثل MVS أو VSE ، والتي غالبًا ما تُشغَّل بشكل مستقل دون الحاجة إلى الآلة الافتراضية. في حالات أخرى، تُستخدم الآلة الافتراضية مع نظام تشغيل أكثر تخصصًا أو حتى مع برامج تُوفر العديد من ميزات نظام التشغيل. تشمل هذه البرامج RSCS و ^MUMPS ، ^من بين ^أنظمة أخرى.

يُعدّ برنامج التحكم أو المشرف ، المختصر بـ CP أو VM-CP، جوهر بنية الآلة الافتراضية. يعمل هذا البرنامج على الأجهزة المادية، ويُنشئ بيئة الآلة الافتراضية . يوفر VM-CP محاكاة افتراضية كاملة للآلة المادية، بما في ذلك جميع عمليات الإدخال/الإخراج والعمليات الأخرى ذات الامتيازات. كما يُدير مشاركة موارد النظام، بما في ذلك إدارة الأجهزة، والتوزيع، وإدارة التخزين الافتراضي، وغيرها من مهام نظام التشغيل التقليدية. يُزوّد ​​كل مستخدم للآلة الافتراضية بآلة افتراضية منفصلة ذات مساحة عناوين وأجهزة افتراضية خاصة بها ، وقادرة على تشغيل أي برنامج يُمكن تشغيله على جهاز مستقل ( جهاز فعلي ). عادةً ما يُشغّل حاسوب مركزي واحد للآلات الافتراضية مئات أو آلاف من مثيلات الآلات الافتراضية. بدأ VM-CP كـ CP-370، وهو إعادة تنفيذ لـ CP-67 ، الذي كان بدوره إعادة تنفيذ لـ CP-40 .

يتم تشغيل نظام تشغيل آخر داخل كل جهاز افتراضي، وهو نظام التشغيل الضيف . قد يكون هذا النظام كالتالي:

• نظام CMS ( نظام مراقبة المحادثات ، وهو الاسم الجديد لنظام كامبريدج للمراقبة CP/CMS ). تعمل معظم الأجهزة الافتراضية بنظام CMS، وهو نظام تشغيل خفيف الوزن أحادي المستخدم. بيئته التفاعلية تُضاهي بيئة جهاز كمبيوتر شخصي أحادي المستخدم، بما في ذلك نظام الملفات، وخدمات البرمجة، والوصول إلى الأجهزة، ومعالجة سطر الأوامر. (مع أن إصدارًا سابقًا من CMS وُصف بشكل غير منصف بأنه " CP/M على حاسوب مركزي"، إلا أن هذه المقارنة غير دقيقة؛ فمؤلف CP/M، غاري كيلدال ، كان مستخدمًا خبيرًا لنظام CMS).
• نظام التحكم الجماعي (GCS )، الذي يوفر محاكاة محدودة لواجهة برمجة تطبيقات MVS. وقد وفرت شركة IBM نظام GCS في الأصل لتشغيل VTAM بدون نظام تشغيل خدمة /آلة افتراضية VS1 وتطبيق شبكة اتصالات VTAM (VCNA). كما تم تشغيل RSCS V2 ضمن نظام GCS.
• نظام تشغيل رئيسي. يمكن تحميل أنظمة التشغيل الرئيسية من IBM (مثل عائلات MVS و DOS/VSE ، و OS/VS1 ، و TSS/370 ، أو طبقة أخرى من VM/370 نفسها (انظر أدناه)) وتشغيلها دون تعديل. يتعامل برنامج إدارة الأجهزة الافتراضية (VM hypervisor) مع أنظمة التشغيل الضيفة كبرامج تطبيقية ذات صلاحيات استثنائية - فهو يمنعها من استخدام التعليمات ذات الصلاحيات الخاصة مباشرةً (تلك التي تسمح للتطبيقات بالسيطرة على النظام بأكمله أو أجزاء كبيرة منه)، ولكنه يحاكي التعليمات ذات الصلاحيات الخاصة نيابةً عنها. تقوم معظم أنظمة تشغيل الحواسيب المركزية بإنهاء أي تطبيق عادي يحاول الاستيلاء على صلاحيات نظام التشغيل. يمكن لبرنامج إدارة الأجهزة الافتراضية (VM hypervisor) محاكاة أنواع متعددة من محطات طرفية التحكم لنظام التشغيل الضيف، مثل محطة 3215 ذات وضع الخط للطباعة، وعائلة 3270 الرسومية ، ووحدة التحكم المدمجة في أجهزة System/390 وIBM Z الأحدث. يمكن للمستخدمين الآخرين بعد ذلك الوصول إلى الأجهزة الافتراضية قيد التشغيل باستخدام أمر DIAL في شاشة تسجيل الدخول، والذي سيربط طرفيتهم بأول جهاز 3270 محاكى متاح، أو أول جهاز 2703 متاح إذا كان المستخدم يتصل من طرفية آلة كاتبة.
• نسخة أخرى من الجهاز الظاهري. يمكن محاكاة نسخة ثانية من الجهاز الظاهري بالكامل داخل جهاز ظاهري. هذه هي الطريقة التي يتم بها تطوير واختبار الأجهزة الظاهرية (يمكن للجهاز الظاهري من المستوى الثاني أن يُطبّق محاكاة افتراضية مختلفة للأجهزة). استُخدمت هذه التقنية لتطوير برمجيات S/370 قبل توفر أجهزة S/370، وما زالت تلعب دورًا في تطوير الأجهزة الجديدة في IBM. تشير المراجع إلى أمثلة عملية للمحاكاة الافتراضية على خمسة مستويات . ^{[ 2 ]} تُعامل مستويات الأجهزة الظاهرية الأدنى من المستوى الأعلى كتطبيقات أيضًا، ولكن بصلاحيات استثنائية.
• نسخة من نظام التشغيل AIX أو Linux المُخصص للحواسيب المركزية . في بيئة الحواسيب المركزية، غالبًا ما تعمل هذه الأنظمة ضمن بيئة افتراضية، وتُعامل كغيرها من أنظمة التشغيل الضيفة. (يمكنها أيضًا العمل كأنظمة تشغيل أصلية على الجهاز نفسه). كما كان هناك نظام IX/370 الذي لم يدم طويلًا، بالإضافة إلى إصداري S/370 وS/390 من نظام AIX (AIX/370 وAIX/ESA).
• نظام فرعي متخصص للأجهزة الافتراضية. تعمل عدة أنظمة غير تابعة لنظام إدارة المحتوى (CMS) ضمن الأجهزة الافتراضية VM-CP، موفرةً خدمات لمستخدمي نظام إدارة المحتوى مثل التخزين المؤقت، والتواصل بين العمليات، ودعم الأجهزة المتخصصة، والشبكات. تعمل هذه الأنظمة في الخلفية، موسعةً نطاق الخدمات المتاحة لنظام إدارة المحتوى دون إضافة أي شيء إلى برنامج التحكم VM-CP. وبفضل تشغيلها في أجهزة افتراضية منفصلة، ​​تتمتع بنفس مستوى الحماية والأمان الذي يتمتع به مستخدمو الأجهزة الافتراضية الآخرون. ومن الأمثلة على ذلك:
  • RSCS (نظام التخزين المؤقت عن بعد والاتصال، المعروف أيضًا باسم VNET) - مرافق الاتصال ونقل المعلومات بين الأجهزة الافتراضية والأنظمة الأخرى ^{[ 3 ]}
  • نظام التحكم في الوصول إلى الموارد ( RACF ) - نظام أمني
  • نظام الملفات المشتركة (SFS)، الذي ينظم الملفات المشتركة في شجرة دليل (عادة ما تُسمى الخوادم "VMSERVx").
  • VTAM (طريقة الوصول إلى الاتصالات الافتراضية) – مرفق يوفر الدعم لشبكة بنية شبكة الأنظمة
  • PVM (مرفق تمرير الأجهزة الافتراضية) - مرفق يوفر الوصول عن بُعد إلى أنظمة الأجهزة الافتراضية الأخرى
  • TCPIP، SMTP، FTPSERVE، PORTMAP، VMNFS – مجموعة من أجهزة الخدمة التي توفر شبكات TCP/IP للأجهزة الافتراضية/أنظمة إدارة المحتوى
  • خادم Db2 للأجهزة الافتراضية – نظام قاعدة بيانات SQL، وغالبًا ما تُسمى الخوادم بأسماء مشابهة لـ "SQLMACH" و "SQLMSTR".
  • DIRMAINT – نظام إدارة دليل المستخدم المبسط (الدليل عبارة عن قائمة بكل حساب على النظام، بما في ذلك تكوين الأجهزة الافتراضية وكلمات مرور المستخدم والأقراص المصغرة).
  • MUMPS/VM — تطبيق لقاعدة بيانات MUMPS ولغة البرمجة التي يمكن تشغيلها كضيف على VM/370. ^{[ 4 ]} تم تقديم MUMPS/VM في عام 1987 وتوقف العمل به في عام 1991. ^{[ 5 ]}
• نظام تشغيل مكتوب أو معدل من قبل المستخدم، مثل نظام CSS الخاص بـ National CSS أو نظام VPS/VM الخاص بجامعة بوسطن .

الإصدارات التالية معروفة:

مرفق الآلات الافتراضية/370

VM/370، الذي تم إصداره في عام 1972، هو إعادة تنفيذ لنظام التشغيل CP/CMS السابق على نظام System/370 .

منتج برنامج ملحقات النظام الأساسية VM/370

VM/BSE (BSEPP) هو تحسين لـ VM/370 يضيف دعمًا لمزيد من الأجهزة (مثل محركات الأقراص DASD ذات البنية الثابتة من النوع 3370)، وتحسينات لبيئة CMS (مثل محرر محسّن)، وبعض تحسينات الاستقرار لـ CP.

منتج برنامج ملحقات نظام VM/370

VM/SE (SEPP) هو تحسين لـ VM/370 يتضمن مرافق VM/BSE، بالإضافة إلى بعض الإصلاحات والميزات الإضافية.

منتج الجهاز الظاهري/النظام

يُعدّ VM/SP إصدارًا رئيسيًا، ويحلّ محلّ VM/370 وVM/BSE وVM/SE. أضاف الإصدار 1 برنامج EXEC2 ومحرر منتجات النظام XEDIT ؛ وأضاف الإصدار 3 برنامج REXX ؛ وأضاف الإصدار 6 نظام الملفات المشترك. ^{[ 6 ]}

خيار الأداء العالي للمنتج الخاص بالآلة الافتراضية/النظام

يُضيف VM/SP HPO دعمًا إضافيًا للأجهزة ووظائف جديدة إلى VM/SP، ويُمكّن بعض أجهزة S/370 التي يمكنها استخدام أكثر من 16 ميجابايت من مساحة التخزين الفعلية من القيام بذلك، حتى 64 ميجابايت. صُممت هذه النسخة للمستخدمين الذين سيشغلون عدة أنظمة S/370 افتراضية في وقت واحد. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

أداة مساعدة لترحيل الأجهزة الافتراضية/البنية الموسعة

يهدف VM/XA MA إلى تسهيل عملية الانتقال من MVS/370 إلى MVS/XA من خلال السماح بتشغيل كليهما في وقت واحد على نفس مجموعة المعالجات. ^{[ 9 ]}

مرفق نظام الآلة الافتراضية/البنية الموسعة

VM/XA SF هو نسخة مطورة من VM/XA MA مع وظائف وأداء محسّنين. ^{[ 10 ]}

منتج نظام الآلة الافتراضية/البنية الموسعة

يُعدّ VM/XA SP نسخةً مُطوّرة من VM/XA SF، تتميّز بوظائف وأداء مُحسّنين، ويُقدّم كبديل لـ VM/SP HPO على الأجهزة التي تدعم S/370-XA. وهو يتضمن إصدارًا من نظام إدارة المحتوى (CMS) يُمكن تشغيله في وضع S/370 أو S/370-XA. ^{[ 11 ]}

هندسة أنظمة الآلات الافتراضية/المؤسسات

يوفر VM/ESA إمكانيات VM/SP وVM/SP HPO وVM/XA SP. يمكن تشغيل الإصدار الأول من VM/ESA في وضع S/370 أو ESA/370 أو ESA/390، ولكنه لا يدعم وضع S/370 XA. أما الإصدار الثاني، فيعمل فقط في وضع ESA/390. في الواقع، كانت إصدارات VM/ESA التي تدعم S/370 إصدارات منفصلة عن إصدارات ESA/390، حيث أن إصدارات S/370 مبنية على قاعدة بيانات VM/SP HPO الأقدم، بينما إصدارات ESA/390 مبنية على قاعدة بيانات VM/XA الأحدث. ^{[ 12 ]}

z/VM

لا يزال نظام z/VM، وهو الإصدار الأخير، يُستخدم على نطاق واسع كأحد الحلول الرئيسية للتشغيل الافتراضي الكامل في سوق الحواسيب المركزية. وكان الإصدار 4.4 من z/VM هو آخر إصدار يدعم وضع ESA/390؛ أما الإصدارات اللاحقة فتعمل فقط في وضع z/Architecture. ^{[ 13 ]}

يشير CMS في الاسم إلى نظام مراقبة المحادثات، وهو أحد مكونات المنتج الذي يعمل كنظام تشغيل لمستخدم واحد ويعمل في جهاز افتراضي ويوفر مشاركة الوقت للمحادثة في الجهاز الافتراضي.

صاغت شركة IBM مصطلح "المشرف" لجهاز 360/65 ^{[ 14 ]} واستخدمته لاحقًا لمعالج DIAG الخاص بـ CP-67.

تعليمة التشخيص ('83'x - بدون اختصار) هي تعليمة مميزة صممتها شركة IBM في الأصل لأداء "وظائف تشخيصية مدمجة، أو وظائف أخرى تعتمد على النموذج". ^{[ 15 ]} أعادت IBM استخدام تعليمة التشخيص (DIAG) "للتواصل بين الآلة الافتراضية ووحدة المعالجة المركزية (CP)". ^{[ 16 ] [ 17 ]} تحتوي التعليمة على رقمين من سجلات مكونة من أربعة بتات، يُطلق عليهما Rx وRy، واللذان يمكن أن "يحتويا على عناوين تخزين المعاملات أو رموز الإرجاع التي يتم تمريرها إلى واجهة التشخيص"، بالإضافة إلى رمز مكون من بايتين "تستخدمه وحدة المعالجة المركزية (CP) لتحديد وظيفة التشخيص التي سيتم تنفيذها". ^{[ 16 ]} تشمل وظائف التشخيص المتاحة ما يلي:

في وقتٍ ما، كان نظام إدارة المحتوى (CMS) قادرًا على العمل على جهازٍ مُستقل كنظام تشغيل حقيقي (مع أن هذا التكوين نادر الحدوث). أما الآن، فهو يعمل فقط كنظام تشغيل ضيف ضمن بيئة افتراضية. ويعود ذلك إلى اعتماد نظام إدارة المحتوى على واجهة مُشرف الأجهزة الافتراضية (Hypervisor) لربطه بـ VM-CP، وذلك لتنفيذ عمليات نظام الملفات وطلب خدمات أخرى من الجهاز الافتراضي. هذه الواجهة الخاصة بالمحاكاة الافتراضية الجزئية :

• يوفر مسارًا سريعًا إلى VM-CP، لتجنب عبء المحاكاة الكاملة.
• تم تطويره في البداية كتحسين للأداء لإصدار CP/CMS 2.1، وهو معلم مبكر مهم في كفاءة CP.
• يستخدم تعليمات الآلة غير الافتراضية والمعتمدة على النموذج كإشارة بين CMS و CP: DIAG (التشخيص).

غالبًا ما تتطلب أنظمة إدارة المحتوى (CMS) وأنظمة التشغيل الأخرى مساحات تخزين DASD أصغر بكثير من أحجام وحدات التخزين الفعلية. لهذا السبب، يسمح نظام CP بتثبيت أقراص افتراضية بأي حجم يصل إلى سعة الجهاز. بالنسبة لوحدات تخزين CKD ، يجب تعريف القرص المصغر بأسطوانات كاملة. يتمتع القرص المصغر بنفس خصائص القرص الحقيقي الأساسي، باستثناء أنه عادةً ما يكون أصغر حجمًا، ويتم ربط بداية كل قرص مصغر بالأسطوانة أو الكتلة 0. يمكن الوصول إلى القرص المصغر ^{باستخدام نفس برامج} القنوات المستخدمة للوصول إلى القرص الحقيقي.

يُشار إلى القرص المصغر الذي تمت تهيئته بنظام ملفات CMS باسم قرص CMS المصغر، على الرغم من أن CMS ليس النظام الوحيد الذي يمكنه استخدامها.

من الممارسات الشائعة تعريف أقراص مصغرة كاملة الحجم لاستخدامها من قِبل أنظمة التشغيل الضيفة مثل z/OS، بدلاً من DEDICATEتخصيص وحدة التخزين لجهاز افتراضي محدد. قد توفر وحدات التخزين ذات الوصول المباشر المخصصة (DASD) أداءً أفضل قليلاً لأنظمة التشغيل الضيفة من خلال تقليل بعض الحمل الزائد لوحدة المعالجة المركزية، ولكن لا يُسمح بالوصول المتزامن إليها من قِبل أجهزة افتراضية أخرى. غالبًا ما يتم تعريف "روابط الحزمة الكاملة" لكل وحدة DASD على النظام، وتكون مملوكة لمعرف المستخدم MAINT. تُستخدم هذه الروابط لعمل نسخ احتياطية للنظام باستخدام برنامج تفريغ/استعادة DASD (DDR)، حيث يتم كتابة جميع محتويات وحدة DASD على شريط أو وحدة DASD أخرى بدقة.

مع إصدارات VM الحديثة، يمكن تثبيت معظم النظام على SFS، مع وجود عدد قليل من الأقراص المصغرة المتبقية التي تعتبر ضرورية للغاية لبدء تشغيل النظام، وتلك التي تملكها أجهزة خادم مجموعة الملفات.

قدّم الإصدار السادس من VM/SP نظام الملفات المشترك ^{[ 18 ]} الذي حسّن بشكل كبير إمكانيات تخزين ملفات CMS. لا يدعم نظام ملفات الأقراص المصغّرة في CMS الدلائل (المجلدات) على الإطلاق، بينما يدعمها نظام الملفات المشترك. كما يُوفّر نظام الملفات المشترك مستوى أمان أكثر دقة. فمع أقراص CMS المصغّرة، يُمكن تهيئة النظام للسماح للمستخدمين بالوصول للقراءة فقط أو للقراءة والكتابة إلى القرص أو منعهم من ذلك، ولكن لا يُمكن منح الملفات الفردية نفس مستوى الأمان. يُعالج نظام الملفات المشترك هذه المشكلة، ويُحسّن الأداء بشكل كبير.

يتم توفير نظام ملفات الخدمة (SFS) بواسطة أجهزة افتراضية خدمية. في نظام الأجهزة الافتراضية الحديث، عادةً ما تكون هناك ثلاثة أجهزة مطلوبة: VMSERVR، وهو "جهاز الاسترداد" الذي لا يُقدّم أي ملفات فعليًا؛ وVMSERVS، وهو خادم مجموعة ملفات VMSYS؛ وVMSERVU، وهو خادم مجموعة ملفات VMSYSU (المستخدم). ^{[ 19 ]} تمتلك أجهزة خادم مجموعة الملفات عدة أقراص صغيرة، تتضمن عادةً قرص CMS A (عنوان الجهاز الافتراضي 191، ويحتوي على ملفات تكوين مجموعة الملفات)، وقرص تحكم، وقرص سجلات، وأي عدد من أقراص البيانات التي تُخزّن ملفات المستخدم فعليًا.

إذا تم تكوين حساب مستخدم لاستخدام نظام ملفات SFS فقط (ولا يمتلك أي أقراص مصغرة)، فسيكون القرص A الخاص بالمستخدم هو نفسه FILEPOOL:USERID.، وستكون أي مجلدات لاحقة ينشئها المستخدم هي المجلدات FILEPOOL:USERID.DIR1.DIR2.DIR3التي تحتوي على مسار الملف المكافئ في نظام UNIX /dir1/dir2/dir3. تتميز مجلدات SFS بضوابط وصول أكثر دقة مقارنةً بالأقراص المصغرة (التي، كما ذكرنا سابقًا، غالبًا ما تحتوي على كلمة مرور للقراءة، وكلمة مرور للكتابة، وكلمة مرور للكتابة المتعددة). كما تحل مجلدات SFS المشكلات التي قد تنشأ عند قيام مستخدمين بالكتابة إلى نفس القرص المصغر لنظام إدارة المحتوى (CMS) في الوقت نفسه، مما قد يتسبب في تلف القرص (حيث قد لا يكون الجهاز الظاهري لنظام إدارة المحتوى (CMS) الذي يقوم بالكتابة على دراية بأن مثيلًا آخر لنظام إدارة المحتوى (CMS) يقوم أيضًا بالكتابة إلى القرص المصغر).

تُقدّم أجهزة خادم تجميع الملفات أيضًا نظام ملفات وثيق الصلة: نظام ملفات البايت (BFS). يُستخدم BFS لتخزين الملفات على نظام ملفات بنمط يونكس. ويُستخدم بشكل أساسي في بيئة OpenExtensions POSIX للأجهزة الافتراضية لنظام إدارة المحتوى (CMS). تتواصل الأجهزة الافتراضية لمستخدمي CMS مع الأجهزة الافتراضية لخادم SFS عبر آلية IUCV. ^{[ 20 ]}

VM/370 هو إعادة تنفيذ لنظام CP/CMS، وقد أُتيح في عام 1972 كجزء من إعلان IBM عن وظائف System/370 المتقدمة (الذي أضاف أجهزة ذاكرة افتراضية وأنظمة تشغيل إلى سلسلة System/370 ). استمرت الإصدارات المبكرة من VM حتى الإصدار السادس من VM/370 مفتوحة المصدر حتى عام 1981، وتُعتبر اليوم ملكًا عامًا . انتهت هذه السياسة في عام 1977 مع ترقيات VM/SE وVM/BSE المدفوعة، وفي عام 1980 مع منتج VM/System (VM/SP). مع ذلك، واصلت IBM توفير التحديثات بصيغة المصدر للبرامج الموجودة لسنوات عديدة، على الرغم من أن ترقيات جميع الإصدارات باستثناء الإصدار الأساسي المجاني كانت تتطلب ترخيصًا. كما هو الحال مع CP-67، تتسبب التعليمات ذات الامتيازات في الآلة الافتراضية في مقاطعة البرنامج، وقد حاكى CP سلوك هذه التعليمات.

ظلّت VM منصةً مهمةً داخل IBM، تُستخدم لتطوير أنظمة التشغيل وتقنية المشاركة الزمنية؛ لكنها بالنسبة للعملاء ظلت "نظام التشغيل الآخر" لشركة IBM. وظلت عائلتا أنظمة التشغيل OS وDOS منتجات IBM الاستراتيجية، ولم يتم تشجيع العملاء على استخدام VM. أما من استخدموها، فقد أقاموا علاقات عمل وثيقة، مُواصلين نموذج دعم المجتمع الذي اتبعه المستخدمون الأوائل لنظام CP/CMS. في غضون ذلك، عانى النظام من صراعات داخلية في IBM حول الموارد المُخصصة للمشروع، مقارنةً بجهود IBM الأخرى. وظهرت مشكلة أساسية في النظام على مستوى مبيعات IBM الميدانية: فقد قلّل VM/CMS بشكلٍ واضح من كمية الأجهزة اللازمة لدعم عدد مُحدد من مُستخدمي المشاركة الزمنية. ففي النهاية، كانت IBM تعمل في مجال بيع أنظمة الحاسوب.

تقدم ميليندا فاريان هذا الاقتباس الرائع، الذي يوضح نجاح VM غير المتوقع: ^{[ 21 ]}

توقعت التوقعات التسويقية لنظام VM/370 ألا يتجاوز عدد أجهزة 168 التي تعمل بنظام VM جهازًا واحدًا طوال فترة إنتاجه. في الواقع، لم تعمل أجهزة 168 الأولى التي سُلمت لأحد العملاء إلا بنظامي CP وCMS. بعد عشر سنوات، كان من المقرر أن تعمل 10% من المعالجات الكبيرة التي شُحنت من بوكيبسي بنظام VM، وكذلك نسبة كبيرة من الأجهزة متوسطة المدى التي صُنعت في إنديكوت. وقبل انقضاء خمس عشرة سنة، تجاوز عدد تراخيص VM عدد تراخيص MVS.

يُطلق على إصدار DOS الخاص بنظام التشغيل CMS الذي يعمل على جهاز XT/370 (ولاحقًا على جهاز AT/370) اسم VM/PC. وقد استند الإصدار 1.1 من VM/PC إلى الإصدار 3 من VM/SP. عندما طرحت شركة IBM بطاقات المعالجات P/370 وP/390، أصبح بإمكان الحاسوب الشخصي تشغيل أنظمة VM كاملة، بما في ذلك VM/370 وVM/SP وVM/XA وVM/ESA (كانت هذه البطاقات متوافقة تمامًا مع الحواسيب المركزية S/370 وS/390، ويمكنها تشغيل أي نظام تشغيل S/370 من حقبة 31 بت، مثل MVS/ESA وVSE/ESA).

بالإضافة إلى إصدارات VM/SP الأساسية، قدمت IBM أيضًا VM/SP HPO (خيار الأداء العالي). حسّنت هذه الإضافة (التي تُثبّت فوق إصدار VM/SP الأساسي) العديد من وظائف النظام الرئيسية، بما في ذلك السماح باستخدام أكثر من 16  ميجابايت من ذاكرة التخزين (RAM) على الطرازات المدعومة (مثل IBM 4381). مع تثبيت VM/SP HPO، أصبح الحد الأقصى الجديد 64  ميجابايت؛ ومع ذلك، لا يمكن لمستخدم واحد (أو جهاز افتراضي) استخدام أكثر من 16  ميجابايت. كما تم تحسين وظائف نظام ملفات التخزين المؤقت، مما يسمح بإنشاء 9900 ملف تخزين مؤقت لكل مستخدم، بدلاً من 9900 للنظام بأكمله. تم أيضًا تحسين بنية نظام ملفات التخزين المؤقت، حيث أصبح لكل ملف تخزين مؤقت معرّف مستخدم فريد مرتبط به، وأصبحت كتل التحكم في ملفات القراءة محفوظة في وحدة تخزين افتراضية. يمكن أيضًا تهيئة النظام لمنع وصول بعض المستخدمين إلى ميزة المتجهات (عن طريق إدخالات دليل المستخدم). ^{[ 7 ]}

دعمت إصدارات VM منذ الإصدار الأول من VM/SP أنظمة المعالجات المتعددة. دعمت إصدارات System/370 من VM (مثل VM/SP وVM/SP HPO) معالجين كحد أقصى، حيث كان النظام يعمل إما في وضع المعالج الأحادي (UP) أو وضع المعالج المتعدد (MP) أو وضع المعالج الملحق (AP). ^{[ 22 ]} وضع المعالج الملحق (AP) مماثل لوضع المعالج المتعدد (MP)، باستثناء أن المعالج الثاني يفتقر إلى إمكانية الإدخال/الإخراج. دعمت إصدارات System/370-XA من VM (مثل VM/XA) عددًا أكبر من المعالجات. أما إصدارات System/390 (مثل VM/ESA) فقد ألغت الحد الأقصى تقريبًا، ويمكن لبعض أنظمة z/VM الحديثة أن تحتوي على ما يصل إلى 80 معالجًا. ^{[ 23 ]} الحد الأقصى للمعالجات المحددة لكل جهاز افتراضي هو 64 معالجًا.

عندما طرحت IBM بنية System/370 الموسعة على جهاز 3081 ، واجه العملاء ضرورة تشغيل نظام MVS/370 إنتاجي أثناء اختبار MVS/XA على نفس الجهاز. وكان حل IBM هو أداة مساعدة ترحيل VM/XA، التي استخدمت تعليمة بدء التنفيذ التفسيري (SIE) الجديدة لتشغيل الآلة الافتراضية. عالجت SIE تلقائيًا بعض التعليمات ذات الامتيازات، وأعادت الأمر إلى المعالج المركزي (CP) في الحالات التي لم تتمكن من معالجتها. كما استخدم مدير موارد المعالج/النظام (PR/SM) في جهاز 3090 اللاحق تعليمة SIE. ظهرت عدة منتجات VM/XA قبل أن يتم استبدالها في النهاية بـ VM/ESA و z/VM.

بالإضافة إلى شبكات RSCS ، وفرت IBM للمستخدمين شبكات VTAM . كان ACF/VTAM لنظام VM متوافقًا تمامًا مع ACF/VTAM على نظامي MVS وVSE. ^{[ 24 ]} ومثل RSCS، كان VTAM على VM يعمل ضمن نظام التشغيل GCS المتخصص. مع ذلك، دعم VM أيضًا شبكات TCP/IP. في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، أنتجت IBM حزمة بروتوكولات TCP/IP لنظامي VM/SP وVM/XA. ^{[ 25 ]} دعمت هذه الحزمة شبكات IPv4، ومجموعة متنوعة من أنظمة واجهات الشبكة (مثل روابط القنوات بين الحواسيب المركزية، أو جهاز IBM RT PC متخصص يقوم بإعادة توجيه حركة البيانات إلى شبكة Token Ring أو Ethernet ). وفرت الحزمة دعمًا لاتصالات Telnet ، إما من خلال محاكيات طرفية بسيطة تعمل في وضع الخط، أو محاكيات متوافقة مع VT100، أو محاكيات طرفية IBM 3270. كما وفرت الحزمة خادم FTP. أنتجت IBM أيضًا خادم NFS اختياريًا لنظام VM. كانت الإصدارات المبكرة بدائية إلى حد ما، لكن الإصدارات الحديثة أكثر تطوراً بكثير. ^{[ 26 ]}

كان هناك أيضًا خيار رابع للشبكات، يُعرف باسم VM/Pass-Through Facility (أو PVM اختصارًا). يسمح PVM، مثل VTAM، بالاتصال بأنظمة VM/CMS البعيدة، بالإضافة إلى أنظمة IBM الأخرى. ^{[ 27 ]} إذا تم ربط عقدتي VM/CMS معًا عبر رابط قناة إلى قناة أو رابط ثنائي التزامن (ربما باستخدام مودم اتصال هاتفي أو خط مؤجر)، فيمكن للمستخدم الاتصال عن بُعد بأي من النظامين عن طريق إدخال "DIAL PVM" في شاشة تسجيل دخول VM، ثم إدخال اسم عقدة النظام (أو اختيارها من قائمة العقد المتاحة). بدلاً من ذلك، يمكن لمستخدم CMS استخدام برنامج PASSTHRU المُثبَّت مع PVM، مما يسمح بالوصول السريع إلى الأنظمة البعيدة دون الحاجة إلى تسجيل الخروج من جلسة المستخدم. يدعم PVM أيضًا الوصول إلى الأنظمة غير الافتراضية، باستخدام تقنية محاكاة 3x74. تضمنت الإصدارات اللاحقة من PVM أيضًا مكونًا يمكنه قبول الاتصالات من شبكة SNA .

كان نظام التشغيل VM حجر الزاوية في شبكة BITNET ، حيث وفر نظام RSCS المتاح له شبكة بسيطة سهلة التنفيذ وموثوقة إلى حد ما. كانت مواقع VM مترابطة عبر جهاز RSCS افتراضي على كل نظام VM يتواصل مع الأنظمة الأخرى، وكان بإمكان المستخدمين إرسال واستقبال الرسائل والملفات ومهام المعالجة الدفعية من خلال RSCS. استخدم الأمر "NOTE" برنامج XEDIT لعرض مربع حوار لإنشاء بريد إلكتروني، ومن ثم إرساله. إذا حدد المستخدم عنوانًا بالصيغة التالية: <عنوان البريد الإلكتروني> user at node، فسيتم إرسال ملف البريد الإلكتروني إلى RSCS، الذي بدوره سيرسله إلى المستخدم المستهدف على النظام المستهدف. في حال تثبيت بروتوكول TCP/IP على الموقع، يمكن لـ RSCS العمل مع خادم خدمة SMTP لإرسال الملاحظات (رسائل البريد الإلكتروني) إلى الأنظمة البعيدة، بالإضافة إلى استقبالها. إذا حدد المستخدم <عنوان البريد الإلكتروني> user at some.host.name، فسيرسل برنامج NOTE البريد الإلكتروني إلى خادم خدمة SMTP، الذي سيقوم بدوره بتوجيهه إلى الموقع الوجهة على الإنترنت.

تغير دور الآلات الافتراضية داخل شركة IBM عندما أدى تطور الأجهزة إلى تغييرات جوهرية في بنية المعالجات. وظل التوافق مع الإصدارات السابقة حجر الزاوية في عائلة الحواسيب المركزية من IBM ، التي لا تزال تستخدم مجموعة التعليمات الأساسية التي طُرحت مع نظام System/360 الأصلي ؛ إلا أن الحاجة إلى الاستخدام الأمثل لسلسلة z ذات 64 بت جعلت نهج الآلات الافتراضية أكثر جاذبية. كما استُخدمت الآلات الافتراضية في مراكز البيانات التي تحولت من نظام DOS/VSE إلى نظام MVS، وهي مفيدة عند تشغيل أنظمة AIX و Linux على الحواسيب المركزية ، وهي منصات ازدادت أهميتها مع مرور الوقت. وقد حظيت منصة z/VM الحالية أخيرًا بالتقدير الذي طالما شعر مستخدمو الآلات الافتراضية باستحقاقهم له داخل IBM. وتُشغّل بعض مواقع z/VM آلاف المستخدمين للآلات الافتراضية في وقت واحد على نظام واحد. وقد أُصدرت z/VM لأول مرة في أكتوبر 2000 ^{[ 28 ]} ، ولا تزال قيد الاستخدام والتطوير النشطين.

قدمت شركة IBM وجهات خارجية أخرى العديد من التطبيقات والأدوات التي تعمل على بيئة VM. ومن الأمثلة على ذلك RAMIS و FOCUS و SPSS و NOMAD و DB2 و REXX و RACF و OfficeVision . وتشمل عروض VM الحالية مجموعة واسعة من تطبيقات الحواسيب المركزية، بما في ذلك خوادم HTTP ، ومديري قواعد البيانات، وأدوات التحليل، وحزم البرامج الهندسية، والأنظمة المالية.

ابتداءً من الإصدار 6، يحتوي برنامج التحكم VM/370 على عدد من الأوامر للمستخدمين العاديين، والتي تُعنى بتعريف الجهاز الظاهري للمستخدم والتحكم فيه. الأجزاء المكتوبة بأحرف صغيرة من الأمر اختيارية ^{[ 29 ].}

ابتداءً من الإصدار الثاني من VM/ESA، قدمت IBM ميزة OpenEdition الاختيارية المدفوعة لـ VM/ESA Shell and Utilities Feature ، ^{[ 30 ]} والتي توفر توافق POSIX لنظام إدارة المحتوى (CMS). وكانت الميزة الأبرز هي واجهة سطر أوامر UNIX لنظام إدارة المحتوى. يتم توفير مُصرّف لغة C لبيئة UNIX هذه إما بواسطة C/370 أو C for VM/ESA. لا يدعم نظام ملفات CMS ولا نظام الملفات المشترك القياسي لـ VM أي ملفات أو مسارات بنمط UNIX؛ بدلاً من ذلك، يتم استخدام نظام ملفات البايت (BFS). بمجرد إنشاء نطاق BFS في مجموعة ملفات SFS، يمكن للمستخدم تثبيته باستخدام الأمر `bfs` OPENVM MOUNT /../VMBFS:fileservername:filepoolname /path/to/mount/point. يجب على المستخدم أيضًا تثبيت نظام الملفات الجذر، باستخدام الأمر ` OPENVM MOUNT /../VMBFS:VMSYS:ROOT/ /bfs`، ثم يمكن بدء تشغيل واجهة سطر الأوامر باستخدام الأمر `bfs` OPENVM SHELL. على عكس نظام SFS العادي، يتم التحكم في الوصول إلى أنظمة ملفات BFS بواسطة أذونات POSIX (باستخدام `chmod` و` chown` ).

ابتداءً من الإصدار الثالث من z/VM، قامت IBM بدمج OpenEdition في z/VM ^{[ 13 ]} وأعادت تسميته إلى OpenExtensions. يوفر كل من OpenEdition وOpenExtensions توافقًا مع معيار POSIX.2 لنظام إدارة المحتوى (CMS). ^{[ 31 ]} تُخزَّن البرامج المُجمَّعة للتشغيل ضمن واجهة OpenExtensions بنفس تنسيق وحدات CMS التنفيذية القياسية. لا تتوفر المحررات المرئية، مثل vi ، نظرًا لعدم دعمها من قِبل أجهزة طرفية 3270. يمكن للمستخدمين استخدام ed أو XEDIT بدلاً من vi.

في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، سعت مجموعة VM ضمن SHARE (مجموعة مستخدمي IBM) إلى اختيار شعار أو رمز للمجتمع. كان هذا جزئيًا ردًا على اختيار مستخدمي نظام MVS من IBM للديك الرومي كشعار (يُقال إن مجموعة أداء MVS هي من اختارته في بدايات النظام، عندما كان أداؤه موضوعًا حساسًا). في عام 1983، أصبح الدب المحشو الشعار الفعلي لمجموعة VM في مؤتمر SHARE 60، حيث وُضعت ملصقات الدببة على بطاقات تعريف الأعضاء القدامى لتمييزهم للوافدين الجدد على أنهم ودودون عند الاقتراب منهم. لاقت الدببة رواجًا كبيرًا وسرعان ما انتشرت على نطاق واسع. ^{[ 32 ]} مُنحت الدببة لأعضاء "وسام فرسان VM"، وهم الأفراد الذين قدموا "مساهمات قيّمة" للمجتمع. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

• تاريخ CP/CMS
• تطور أنظمة المشاركة الزمنية

مصادر CP/CMS الأساسية

مصادر إضافية لـ CP/CMS

مصادر معلومات أساسية حول CP/CMS

موارد إضافية متاحة عبر الإنترنت لأنظمة إدارة المحتوى/CP

• بوب دوشارم، دليل أنظمة التشغيل، الجزء 5: VM/CMS : دليل مستخدم مفصل إلى حد ما لـ VM/CMS
• إي سي هندريكس وتي سي هارتمان، "تطور نظام فرعي للآلة الافتراضية"، مجلة أنظمة آي بي إم ، المجلد 18، الصفحات 111-142 (1979): تصميم وتنفيذ نظام RSCS
• شركة آي بي إم، مقدمة عن برنامج IBM Virtual Machine Facility/370 ، GC20-1800، (1972): الدليل الأصلي
• منشورات IBM Redbooks – كتاب دراسي حول z/VM
• آي بي إم: بوابة z/VM
• IBM: كتيبات z/VM
• وثائق VM/PC حول أجهزة حفظ البيانات