IBM i (la i significa integrado ) [6] es un sistema operativo desarrollado por IBM para IBM Power Systems . [7] Fue lanzado originalmente en 1988 como OS/400 , como el único sistema operativo de la línea de sistemas IBM AS/400 . Se le cambió el nombre a i5/OS en 2004, antes de pasar a llamarse por segunda vez a IBM i en 2008. [8] [9] Es una evolución del sistema operativo System/38 CPF , [5] con capas de compatibilidad para System/ 36 aplicaciones SSP y AIX . [5] Hereda una serie de características distintivas de la plataforma System/38, incluida la interfaz de máquina que proporciona independencia de hardware, la implementación de direccionamiento basado en objetos sobre un almacén de un solo nivel y la estrecha integración de una base de datos relacional. en el sistema operativo. [1]
OS/400 se desarrolló junto con la plataforma de hardware AS/400 a partir de diciembre de 1985. [5] El desarrollo comenzó a raíz del fracaso del proyecto Fort Knox , que dejó a IBM sin un sistema competitivo de rango medio. [10] [11] Durante el proyecto Fort Knox, los ingenieros iniciaron un proyecto skunkworks en Rochester, quienes lograron desarrollar código que permitió que las aplicaciones System/36 se ejecutaran sobre System/38, [12] y cuando Fort Knox fue cancelado, este proyecto se convirtió en un proyecto oficial para reemplazar tanto el System/36 como el System/38 con una única plataforma nueva de hardware y software. [5] El proyecto pasó a ser conocido como Silverlake (llamado así por Silver Lake en Rochester, Minnesota ). [13] [12] [14]
El sistema operativo de Silverlake tenía el nombre en código XPF ( CPF extendido ) y originalmente había comenzado como una adaptación de CPF al hardware de Fort Knox. [5] Además de agregar soporte para aplicaciones System/36, algunas de las funciones de interfaz de usuario y facilidad de uso de System/36 se transfirieron al nuevo sistema operativo. [1]
Silverlake estuvo disponible para pruebas de campo en junio de 1988 y se anunció oficialmente en agosto de ese año. En ese momento, se le había cambiado el nombre a Application System/400 y el sistema operativo se había denominado Operating System/400 . [12]
El puerto a PowerPC requirió una reescritura de la mayor parte del código debajo de TIMI. Las primeras versiones de OS/400 heredaron las capas de microcódigo horizontal y vertical del System/38, aunque se les cambió el nombre a Código interno con licencia horizontal (HLIC) y Código interno con licencia vertical (VLIC), respectivamente. [15] La adaptación al nuevo hardware llevó a que el conjunto de instrucciones IMPI y el microcódigo horizontal que lo implementaba fueran reemplazados por el conjunto de instrucciones PowerPC AS y su implementación en procesadores PowerAS. Esto requirió que la VLIC se reescribiera para apuntar a PowerPC en lugar de IMPI, y que la funcionalidad del sistema operativo previamente implementada en la HLIC se volviera a implementar en otros lugares. [1] Esto llevó a que HLIC y VLIC fueran reemplazados por una sola capa denominada Código interno con licencia del sistema (SLIC). El SLIC se implementó en un estilo orientado a objetos con más de 2 millones de líneas de código C++ , reemplazando parte del código HLIC y la mayor parte del código VLIC. [16] [17] Debido a la cantidad de trabajo necesario para implementar el SLIC, IBM Rochester contrató a varios cientos de programadores de C++ para el proyecto, quienes trabajaron en el SLIC en paralelo a nuevas revisiones del VLIC para los sistemas CISC AS/400. [1] La primera versión de OS/400 compatible con hardware basado en PowerPC fue la V3R6. [18] [19]
La línea de productos AS/400 fue renombrada varias veces durante las décadas de 1990 y 2000. [15] Como parte del cambio de nombre de 2004 a eServer i5 , OS/400 pasó a llamarse i5/OS ; el 5 significa el uso de procesadores POWER5 . [20] IBM describió la primera versión de i5/OS, V5R3, como "un nombre diferente para el mismo sistema operativo". [21]
En 2006, IBM cambió el nombre de la línea AS/400 por última vez a System i . [22] En abril de 2008, IBM consolidó el System i con la plataforma System p para crear IBM Power Systems . [23] Al mismo tiempo, i5/OS pasó a llamarse IBM i , para eliminar la asociación con los procesadores POWER5. [24] Las dos versiones más recientes del sistema operativo en ese momento, que se habían lanzado como i5/OS V5R4 y V6R1, [25] [26] pasaron a llamarse IBM i 5.4 y 6.1. [27] [28] [29] [30]
Junto con el cambio de marca a IBM i, IBM cambió la nomenclatura de versiones del sistema operativo. Las versiones anteriores utilizaban un esquema de versión, versión y modificación , por ejemplo, V2R1M1. Esto fue reemplazado por un esquema Version.Release , por ejemplo 6.1. [31] A partir de IBM i 7.1, IBM reemplazó las versiones de modificación con actualizaciones de tecnología . [29] Las actualizaciones de tecnología se entregan como PTF opcionales para versiones específicas del sistema operativo que agregan nueva funcionalidad o soporte de hardware al sistema operativo. [32]
Cuando IBM i se lanzó por primera vez como OS/400, se dividió en dos capas, el Código interno bajo licencia del sistema (SLIC) [15] [1] dependiente del hardware y la Instalación del programa de control extendido (XPF) independiente del hardware . [16] [8] [33] [34] Estos están divididos por una capa de abstracción de hardware llamada Interfaz de máquina independiente de la tecnología (TIMI). Las versiones posteriores del sistema operativo obtuvieron capas adicionales, incluida una capa de compatibilidad con AIX denominada Entorno de soluciones de aplicaciones portátiles (originalmente conocido como Entorno de espacio de direcciones privado ), [5] [35] y el entorno Advanced 36 Machine que ejecutaba aplicaciones System/36 SSP. en emulación. [1]
IBM a menudo utiliza diferentes nombres para TIMI, SLIC y XPF en la documentación y los materiales de marketing, [36] por ejemplo, la documentación de IBM i 7.4 se refiere a ellos como IBM i Machine Interface , IBM i Licensed Internal Code y IBM i Operating System respectivamente. . [37]
TIMI aísla a los usuarios y aplicaciones del hardware subyacente. Este aislamiento es más completo que las abstracciones de hardware de otros sistemas operativos e incluye abstraer la arquitectura del conjunto de instrucciones del procesador, el tamaño del espacio de direcciones y las características específicas de E/S y persistencia. [15] Esto se logra a través de dos mecanismos interrelacionados: [1]
El aislamiento de hardware proporcionado por TIMI permitió a IBM reemplazar la arquitectura IMPI de 48 bits del AS/400 con la arquitectura RS64 de 64 bits en 1995. Las aplicaciones compiladas en sistemas que usaban el conjunto de instrucciones IMPI podían ejecutarse sobre los sistemas RS64 más nuevos sin ningún cambios de código, recompilación o emulación, al tiempo que permite que esas aplicaciones aprovechen el direccionamiento de 64 bits. [8]
Hay dos formatos diferentes de instrucciones TIMI, conocidos como formatos de interfaz de máquina original (OMI) y de interfaz de máquina nueva (NMI). [38] Las instrucciones OMI son esencialmente las mismas que las instrucciones de la interfaz System/38 Machine , mientras que las instrucciones NMI son de nivel inferior, asemejándose al formato de representación intermedia de código W utilizado por los compiladores de IBM. [1] IBM documenta parcialmente las instrucciones OMI, [39] mientras que las instrucciones NMI no están documentadas oficialmente. Los compiladores AS/400 originales utilizan las instrucciones OMI, mientras que los compiladores Integrated Language Environment utilizan las instrucciones NMI . [1] Durante la adaptación a PowerPC, se eliminó el soporte nativo para el formato OMI y se reemplazó con un traductor que convertía instrucciones OMI en instrucciones NMI.
El almacenamiento de las instrucciones TIMI junto con las instrucciones del código de máquina nativo se conoce como observabilidad . En 2008, el lanzamiento de i5/OS V6R1 (más tarde conocido como IBM i 6.1) introdujo una serie de cambios en la capa TIMI que causaron problemas al software de terceros que eliminaron la observabilidad de los objetos de aplicación enviados a los clientes. [40]
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El SLIC consta del código que implementa TIMI sobre la arquitectura IBM Power. Además de contener la mayor parte de la funcionalidad típicamente asociada con el kernel de un sistema operativo , es responsable de traducir las instrucciones TIMI a código de máquina y también implementa algunas funciones de alto nivel que se exponen a través de TIMI, como la base de datos relacional integrada de IBM i. [1] SLIC implementa el modelo de almacenamiento basado en objetos de IBM i sobre un esquema de direccionamiento de almacén de un solo nivel , que no distingue entre almacenamiento primario y secundario, y en su lugar gestiona todos los tipos de almacenamiento en un único espacio de direcciones virtuales . [41] SLIC se implementa principalmente en C++ y reemplazó las capas HLIC y VLIC utilizadas en versiones de OS/400 anteriores a V3R6. [dieciséis]
El XPF consta del código que implementa los componentes independientes del hardware del sistema operativo, que se compilan en instrucciones TIMI. [16] Los componentes del XPF incluyen la interfaz de usuario, el lenguaje de control , utilidades de consulta y gestión de datos, herramientas de desarrollo y utilidades de gestión del sistema. XPF también contiene System/36 Environment y System/38 Environment , que proporcionan API y utilidades de compatibilidad con versiones anteriores para aplicaciones y datos migrados desde sistemas SSP y CPF. [42] XPF es el nombre interno de IBM para esta capa y, como su nombre indica, comenzó como una evolución de System/38 Control Program Facility . [1] XPF se implementa principalmente en PL/MI , aunque también se utilizan otros lenguajes. [43]
PASE (Entorno de soluciones de aplicaciones portátiles) proporciona compatibilidad binaria para ejecutables AIX en modo de usuario que no interactúan directamente con el kernel de AIX y admite interfaces binarias de aplicaciones AIX de 32 y 64 bits . [44] PASE se incluyó por primera vez de forma limitada y no documentada en la versión V4R3 de OS/400 para admitir una adaptación de Smalltalk . [5] Se anunció por primera vez a los clientes en el momento del lanzamiento de V4R5, momento en el que había adquirido una importante funcionalidad adicional.
PASE consta del espacio de usuario de AIX que se ejecuta sobre una interfaz de llamada al sistema implementada por SLIC. [45] Las interfaces de llamada al sistema permiten la interoperabilidad entre PASE y las aplicaciones nativas de IBM i; por ejemplo, las aplicaciones PASE pueden acceder a la base de datos integrada o llamar a aplicaciones nativas de IBM i, y viceversa. [46] Durante la creación de PASE, se agregó al sistema operativo un nuevo tipo de objeto de almacenamiento de un solo nivel llamado Teraspace , que permite que cada proceso PASE tenga un espacio privado de 1 TiB que se aborda con punteros de 64 bits. [47] Esto era necesario ya que todos los trabajos de IBM i (es decir, procesos) normalmente comparten el mismo espacio de direcciones. [5] Las aplicaciones PASE no utilizan instrucciones TIMI independientes del hardware y, en cambio, se compilan directamente en el código de máquina Power.
Las adaptaciones de software de código abierto a IBM i normalmente tienen como objetivo PASE en lugar de las API nativas de IBM i para simplificar la portabilidad. [48] El software de código abierto para IBM i normalmente se empaqueta utilizando el formato de paquete RPM y se instala con el administrador de paquetes YUM . [49] [50]
PASE es distinto del entorno Qshell , que es una implementación de un shell Unix y utilidades asociadas construidas sobre las API nativas compatibles con POSIX de IBM i. [51]
Introducida en 1994, la plataforma Advanced/36 ejecutaba aplicaciones System/36 no modificadas y el sistema operativo SSP en emulación sobre el OS/400 SLIC utilizando hardware que era en su mayor parte idéntico al de los sistemas AS/400 contemporáneos. [1] Esta funcionalidad se incorporó al propio OS/400 desde la V3R6 hasta la V4R4, haciendo posible ejecutar hasta cuatro "máquinas virtuales" System/36 (para usar el término de IBM) utilizando la característica denominada Máquina 36 Avanzada del sistema operativo. sistema. [52] El soporte se interrumpió en la versión V4R5, coincidiendo con la interrupción por parte de IBM de la línea de productos Advanced/36 en su conjunto. [53] La característica Advanced 36 Machine es distinta del System/36 Environment introducido en la versión inicial de OS/400 y aún soportado en las versiones actuales de IBM i.
Antes de Advanced/36, la línea System/36 usaba dos procesadores diferentes en cada sistema: el procesador de almacenamiento principal (MSP), que ejecutaba la mayor parte del sistema operativo SSP, así como el código de usuario, y el procesador de almacenamiento de control (CSP), que ejecutaba la mayor parte del sistema operativo SSP, así como el código de usuario. ejecutó el llamado "microcódigo" que implementó la funcionalidad central del sistema operativo, así como E/S. El microcódigo CSP se invocó desde el MSP mediante el uso de la instrucción Llamada de supervisor (SVC). En Advanced/36, el microcódigo CSP se reimplementó dentro del SLIC. También se incorporó un emulador MSP en el SLIC, a veces denominado Interfaz de emulación independiente de tecnología . Incluso con la sobrecarga de la emulación, los sistemas Advanced/36 eran significativamente más rápidos que los sistemas System/36 originales que reemplazaron debido al rendimiento de sus procesadores PowerPC AS. [1]
IBM i presenta una base de datos relacional integrada actualmente conocida como IBM Db2 para IBM i . [37] La base de datos evolucionó a partir de la base de datos no relacional System/38, ganando soporte para el modelo relacional y SQL . [1] La base de datos originalmente no tenía nombre, sino que se describió simplemente como "soporte de base de datos". [54] Se le dio el nombre DB2/400 en 1994 para indicar una funcionalidad comparable a otras bases de datos comerciales de IBM. [1] A pesar de la marca Db2, Db2 para IBM i es una base de código completamente separada de Db2 en otras plataformas y está estrechamente integrada en la capa SLIC de IBM i en lugar de ser un producto opcional. [55] [56]
IBM i proporciona dos mecanismos para acceder a la base de datos integrada: la llamada interfaz nativa , que se basa en el modelo de acceso a la base de datos del System/38, y SQL . [1] La interfaz nativa consta del lenguaje de especificaciones de descripción de datos (DDS), que se utiliza para definir esquemas y la API OPNQRYFde comando o QQQQRYconsulta. [57] Ciertas funciones de Db2 para i, como la gestión de bases de datos relacionales de objetos, requieren SQL y no se puede acceder a ellas a través de la interfaz nativa. [58] IBM i tiene dos optimizadores de consultas separados conocidos como Classic Query Engine (CQE) y SQL Query Engine (SQE). [59] Estos se implementan dentro del SLIC junto con un Despachador de consultas que selecciona el optimizador apropiado según el tipo de consulta. El acceso remoto a través de la interfaz nativa y SQL lo proporciona la Arquitectura de gestión de datos distribuida (DDM) y la Arquitectura de base de datos relacional distribuida, respectivamente. [60]
Un motor de almacenamiento para MySQL y MariaDB llamado IBMDB2Ipermite que las aplicaciones diseñadas para esas bases de datos utilicen Db2 for i como almacén de respaldo. [61] [62] Otras bases de datos de código abierto se han portado a IBM i, incluidas PostgreSQL , MongoDB y Redis . [63] Estas bases de datos se ejecutan en el entorno PASE y son independientes de las funciones de base de datos integradas del sistema operativo. [64]
IBM i admite redes TCP/IP además de la arquitectura de red de sistemas patentada de IBM . [sesenta y cinco]
Históricamente, se accedía y administraba a los sistemas IBM i a través de terminales IBM 5250 conectados al sistema con cableado twinax . Con el declive del hardware de terminal dedicado, normalmente se accede a los sistemas IBM i modernos a través de emuladores de terminal 5250 . IBM proporciona dos productos de emulador de terminal para IBM i: [66]
Además, IBM proporciona una consola de gestión basada en web y un producto de análisis de rendimiento denominado IBM Navigator for i. [67]
Los lenguajes de programación disponibles de IBM para IBM i incluyen RPG , Control Language , C , C++ , Java , EGL , COBOL y REXX . Anteriormente, los compiladores estaban disponibles para Pascal , BASIC , PL/I y Smalltalk , pero desde entonces han sido descontinuados. El entorno de lenguaje integrado (ILE) permite que programas de lenguajes compatibles con ILE (C, C++, COBOL, RPG y CL) se vinculen al mismo ejecutable y llamen a procedimientos escritos en cualquiera de los otros lenguajes ILE.
Cuando se introdujo PASE, era necesario compilar código para PASE en un sistema AIX. Este requisito se eliminó en OS/400 V5R2 cuando fue posible compilar código utilizando el conjunto de compiladores IBM XL dentro del propio PASE. [68] Desde entonces, otros compiladores han sido portados a PASE, incluido gcc . [69]
Ciertas herramientas de desarrollo para IBM i se ejecutan sobre el propio sistema operativo, como el editor de texto Source Edit Utility (SEU) y el Programming Development Manager . IBM también proporciona un entorno de desarrollo integrado (IDE) basado en Eclipse para IBM i llamado IBM Rational Developer for i que se ejecuta en estaciones de trabajo de desarrollador en lugar de IBM i. [70] Antes del IDE basado en Eclipse, IBM proporcionó un IDE basado en WorkFrame/2 que se ejecutaba en OS/2 llamado CODE/400 y un IDE basado en VisualAge que se ejecutaba en sistemas Microsoft Windows . [71] [72]
IBM i utiliza EBCDIC como codificación de caracteres predeterminada , pero también proporciona soporte para ASCII , UCS-2 y UTF-16 . [1] [73]
En IBM i, las unidades de disco se pueden agrupar en un grupo de almacenamiento auxiliar (ASP) para organizar los datos para limitar el impacto de las fallas de los dispositivos de almacenamiento y reducir el tiempo de recuperación. [74] Si se produce una falla en el disco, solo es necesario recuperar los datos del grupo que contiene la unidad fallida. Las ASP también se pueden utilizar para mejorar el rendimiento aislando objetos con características de rendimiento similares, por ejemplo receptores de diario, en su propio grupo.
De forma predeterminada, todas las unidades de disco están asignadas al grupo 1. El concepto de grupos de IBM i es similar al concepto de grupos de volúmenes de Unix / Linux ; sin embargo, con IBM i es típico que todas las unidades de disco se asignen a una única ASP.
La seguridad en IBM i se define en términos de autoridades , que representan el permiso para realizar una acción específica sobre un objeto específico. [75] Las autoridades pueden otorgarse a usuarios individuales (conocidos como perfiles de usuario ), grupos (conocidos como perfiles de grupo ) o todos los usuarios ( autoridades públicas ). Los objetos relacionados se pueden agrupar en una lista de autorización , lo que permite otorgar autoridades sobre todos los objetos de la lista otorgando autoridades en la lista de autorización. [76]
Los perfiles de usuario tienen una clase de usuario asociada que dicta el conjunto de autoridades predeterminadas disponibles para ese perfil de usuario. Hay cinco clases de usuarios estándar que, en orden creciente de privilegios, son: Usuario de estación de trabajo , Operador del sistema , Programador del sistema , Administrador de seguridad y Oficial de seguridad . [5] IBM i viene con un perfil de usuario predeterminado para cada clase de usuario, y el perfil de usuario predeterminado del Oficial de Seguridad, denominado QSECOFR, es el equivalente más cercano al usuario raíz de un sistema operativo tipo Unix. [77]
IBM i se puede configurar para utilizar uno de los cinco niveles de seguridad, que controlan el grado en que se aplican las características de seguridad del sistema operativo: [78]
Los primeros tres niveles corresponden a los niveles de seguridad disponibles en CPF y las versiones iniciales de OS/400. El nivel de seguridad 40 se agregó en OS/400 V1R3 y se convirtió en el nivel de seguridad predeterminado para el sistema operativo. La adición del Nivel 40 requirió la eliminación del modelo de direccionamiento de capacidad del System/38 que también estaba presente en versiones anteriores de OS/400. [5] El nivel de seguridad 50 se agregó en V2R3 cuando OS/400 obtuvo la certificación de seguridad TCSEC C2 .
