El IBM AS/400 ( Application System/400 ) es una familia de ordenadores de gama media de IBM anunciados en junio de 1988 y lanzados al mercado en agosto de 1988. Fue el sucesor de las plataformas System/36 y System/38 , y ejecutaba el sistema operativo OS/400 . De menor coste pero más potente que sus predecesores, el AS/400 tuvo un gran éxito en su lanzamiento, con unas 111.000 unidades instaladas a finales de 1990 y unos ingresos anuales que alcanzaron los 14.000 millones de dólares ese año [1] , aumentando a 250.000 sistemas en 1994 [2], y unos 500.000 enviados en 1997 [3].
Un concepto clave en la plataforma AS/400 es la Interfaz de Máquina Independiente de la Tecnología [a] (TIMI), una arquitectura de conjunto de instrucciones (ISA) independiente de la plataforma que se traduce a instrucciones de lenguaje de máquina nativo . La plataforma ha utilizado esta capacidad para cambiar la arquitectura del procesador subyacente sin romper la compatibilidad de aplicaciones. Los primeros sistemas se basaban en una arquitectura de conjunto de instrucciones CISC de 48 bits conocida como Interfaz Microprogramada Interna (IMPI), desarrollada originalmente para el System/38. [4] En 1991, la empresa presentó una nueva versión del sistema que se ejecutaba en una serie de CPU derivadas de PowerPC de 64 bits , la familia IBM RS64 . [5] Debido al uso de TIMI, las aplicaciones para los programas originales basados en CISC continuaron ejecutándose en los nuevos sistemas sin modificaciones, ya que el código TIMI se puede volver a traducir al código de máquina nativo PowerPC Power ISA de los nuevos sistemas. El RS64 fue reemplazado por procesadores POWER4 en 2001, a los que siguieron POWER5 y POWER6 en actualizaciones posteriores.
El AS/400 pasó por múltiples procesos de cambio de marca, y finalmente se convirtió en el System i en 2006. En 2008, IBM consolidó las líneas de productos independientes System i y System p (que en ese momento tenían hardware prácticamente idéntico) [6] en una única línea de productos denominada IBM Power Systems . [7] [8] El nombre "AS/400" se utiliza a veces de manera informal para referirse al sistema operativo IBM i que se ejecuta en el hardware moderno de Power Systems. [9]
A principios de la década de 1980, la dirección de IBM se preocupó de que la gran cantidad de sistemas informáticos de gama media incompatibles de IBM estuviera dañando la competitividad de la empresa, en particular frente al VAX de Digital Equipment Corporation . [10] En 1982, comenzó un proyecto llamado Fort Knox , que pretendía consolidar el System/36 , el System/38 , el IBM 8100 , el Series/1 y el IBM 4300 en una única línea de productos basada en un procesador basado en IBM 801 con nombre en código Iliad , manteniendo al mismo tiempo la compatibilidad con todos los sistemas que se pretendía reemplazar. [11] Se crearía un nuevo sistema operativo para Fort Knox, pero los sistemas operativos de cada plataforma que Fort Knox pretendía reemplazar también se trasladarían al procesador Iliad para permitir a los clientes migrar su software a la nueva plataforma.
El proyecto Fort Knox resultó ser demasiado ambicioso y sufrió múltiples retrasos y cambios de alcance. A medida que avanzaba el proyecto, se eliminó el requisito de dar soporte al software IBM 8100 y Series/1. [12] Cuando los ingenieros de IBM intentaron trasladar los sistemas operativos y el software de sus plataformas existentes, descubrieron que sería imposible sin realizar cambios extensos en el procesador Iliad para cada sistema operativo individual, cambios que los arquitectos de Iliad no estaban dispuestos a realizar. [11] La solución propuesta para esto fue aumentar Iliad con coprocesadores específicos del sistema operativo que proporcionaran soporte de hardware para un solo sistema operativo. Sin embargo, la cantidad de lógica necesaria en cada coprocesador aumentó hasta que los coprocesadores se convirtieron en el procesador principal y el Iliad quedó relegado al papel de procesador de soporte, lo que falló en el objetivo de consolidar una arquitectura de procesador único. El proyecto Fort Knox finalmente se canceló en 1985.
Durante el proyecto Fort Knox, un proyecto skunkworks fue iniciado en IBM Rochester por ingenieros que creían que el fracaso de Fort Knox era inevitable. Estos ingenieros desarrollaron código que permitió que las aplicaciones System/36 se ejecutaran sobre System/38, [12] y cuando Fort Knox fue cancelado, este proyecto skunkworks evolucionó a un proyecto oficial para reemplazar tanto System/36 como System/38 con una única plataforma de hardware nueva. [13] El proyecto se conoció como Silverlake (nombrado por Silver Lake en Rochester, Minnesota ) y comenzó oficialmente en diciembre de 1985. [14] El hardware Silverlake fue esencialmente una evolución de System/38 que reutilizó parte de la tecnología desarrollada para el proyecto Fort Knox. [12] [15]
El objetivo de Silverlake era entregar un reemplazo para el System/36 y el System/38 en el menor tiempo posible, ya que el proyecto Fort Knox había estancado el desarrollo de nuevos productos en Rochester, dejando a IBM sin un sistema de rango medio competitivo. [16] En su lanzamiento en 1986, el IBM 9370 compatible con el System/370 se posicionó como la plataforma de rango medio preferida de IBM, pero no logró el éxito comercial que IBM esperaba tener. [11] [17] Al igual que Silverlake, el 9370 también reutilizó el coprocesador desarrollado durante el proyecto Fort Knox como su procesador principal y el mismo bus de E/S SPD que se derivó del bus Series/1 . [11]
El 21 de junio de 1988, IBM anunció oficialmente el sistema Silverlake como Application System/400 (AS/400). El anuncio incluía más de 1000 paquetes de software escritos para él por IBM y sus socios comerciales. [18] El sistema operativo AS/400 se denominó Operating System/400 (OS/400). [12]
Los creadores del AS/400 originalmente planearon usar el nombre System/40 , pero IBM había adoptado una nueva nomenclatura de producto en la misma época, lo que llevó al nombre Application System/400. [13] En primer lugar, IBM comenzó a prefijar "System" en los nombres de productos con palabras para indicar el uso previsto o el mercado objetivo del sistema (por ejemplo, Personal System/2 y Enterprise System/9000 ). En segundo lugar, IBM decidió reservar números de modelo de uno y dos dígitos para sistemas personales (por ejemplo, PS/2 y PS/55 ), números de tres dígitos para sistemas de gama media (por ejemplo, AS/400) y números de cuatro dígitos para mainframes (por ejemplo, ES/9000 ). La reasignación de números de modelo de dos dígitos de sistemas de gama media a sistemas personales fue para evitar que los sistemas personales se quedaran sin números de un solo dígito para nuevos productos.
En 1990, IBM Rochester comenzó a trabajar para reemplazar los procesadores CISC de 48 bits derivados del System/38 original del AS/400 con una arquitectura de 96 bits conocida como C-RISC ( RISC comercial ). [11] En lugar de ser un diseño desde cero, C-RISC habría agregado instrucciones de estilo RISC y estilo VLIW al procesador del AS/400, al tiempo que mantenía la compatibilidad con versiones anteriores del conjunto de instrucciones de Interfaz microprogramada interna (IMPI) de estilo System/370 y el microcódigo utilizado para implementarlo.
En 1991, a petición del presidente de IBM , Jack Kuehler , un equipo bajo el liderazgo de Frank Soltis presentó una propuesta para adaptar la arquitectura PowerPC de 64 bits para soportar las necesidades de la plataforma AS/400. [19] Sus extensiones a la arquitectura PowerPC, conocidas como Amazon (y más tarde como PowerPC AS ), fueron aprobadas por la gerencia de IBM en lugar del diseño C-RISC para el desarrollo en la próxima arquitectura de procesador AS/400. [20] Estas extensiones incluyen soporte para memoria etiquetada, [21] así como asistencia para aritmética decimal. [22]
IBM inicialmente intentó crear una única implementación de PowerPC para los sistemas AS/400 y RS/6000 de gama alta, conocida como Belatrix . [11] El proyecto Belatrix resultó ser demasiado ambicioso y se canceló cuando se hizo evidente que no se entregaría en el plazo previsto. En su lugar, se diseñaron un par de procesadores específicos para AS/400 en IBM Endicott e IBM Rochester, conocidos como Cobra (para sistemas de gama baja) y Muskie (para sistemas de gama alta) respectivamente. Estos se convirtieron en las implementaciones iniciales de la línea de procesadores IBM RS64 . La serie RS64 continuó desarrollándose como una línea de productos separada en IBM hasta que POWER4 fusionó las líneas de productos RS64 y POWER. [13]
A pesar del cambio de IMPI a una arquitectura de procesador completamente diferente, la Interfaz de Máquina Independiente de la Tecnología (TIMI) del AS/400 ocultó en su mayor parte los cambios a los usuarios y aplicaciones, y recompiló de forma transparente las aplicaciones para la nueva arquitectura de procesador. [23] La adaptación del OS/400 a la arquitectura PowerPC AS requirió una reescritura de la mayor parte del código por debajo de la TIMI debido al uso del microcódigo IMPI para implementar cantidades significativas del código de bajo nivel del sistema operativo. [13] Esto condujo a la creación del Código Interno Licenciado del Sistema (SLIC), una nueva implementación de los niveles inferiores del sistema operativo escritos principalmente en C++ .
La línea de la familia AS/400 cambió de marca varias veces en las décadas de 1990 y 2000 a medida que IBM introdujo nuevas generaciones de hardware y sistemas operativos. [23]
En 1994, se utilizó el nombre AS/400 Advanced Series para los nuevos modelos, seguido por el cambio de marca de la línea de productos a AS/400e (la e significa e-business ) en 1997. [13]
En 2000, se introdujo eServer iSeries como parte de su iniciativa de marca eServer . [24] El eServer iSeries se construyó sobre el procesador POWER4 de los procesadores RS64 utilizados por generaciones anteriores, lo que significa que se utilizaron los mismos procesadores en las plataformas iSeries y pSeries , la última de las cuales ejecutaba AIX .
En 2004, se introdujo el eServer i5 (junto con el OS/400, que pasó a llamarse i5/OS ), en el que el 5 significa el uso de procesadores POWER5 , y que sustituyó a la marca eServer iSeries. [25] Las generaciones sucesivas de hardware iSeries y pSeries convergieron hasta que, en esencia, se trataba del mismo hardware que se vendía con distintos nombres y sistemas operativos. [6] Algunos servidores i5 seguían utilizando el tipo de máquina IBM específico para AS/400 (MT/M 9406-520) y podían ejecutar AIX en un LPar junto con i5/OS, mientras que los servidores p5 podían ejecutar i5/OS respectivamente. La concesión de licencias para AIX e i5/OS se controlaba en el firmware mediante el hipervisor POWER.
El cambio de marca final se produjo en 2006, cuando IBM cambió el nombre del eServer i5 a System i . [26]
En abril de 2008, IBM presentó la línea IBM Power Systems , que fue una convergencia de las líneas de productos System i y System p. [7] Las primeras máquinas Power Systems usaban los procesadores POWER6 ; i5/OS pasó a llamarse IBM i para eliminar la asociación con los procesadores POWER5. [27] IBM i se vende como una de las opciones de sistema operativo para Power Systems (junto con AIX y Linux) en lugar de estar vinculado a su propia plataforma de hardware.
Aunque se anunció en 1988, el AS/400 sigue siendo el cambio arquitectónico más reciente de IBM, desarrollado completamente de forma interna [ cita requerida ] . Después de la salida del CEO John Akers en 1993, cuando parecía probable que IBM se dividiera, Bill Gates comentó que la única parte de IBM en la que Microsoft estaría interesado era la división AS/400. (En ese momento, muchos de los sistemas comerciales y financieros de Microsoft funcionaban en la plataforma AS/400, que se rumoreaba que desaparecería alrededor de 1999 con la introducción de Windows 2000. [ 28] [29] [30] )
Según Frank Soltis , uno de los arquitectos de la plataforma AS/400, la arquitectura del AS/400 se define mediante cinco principios arquitectónicos, la mayoría de los cuales son heredados del System/38. [31]
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El conjunto de instrucciones de alto nivel (denominado TIMI por "Technology Independent Machine Interface" por IBM) permite que los programas de aplicación aprovechen los avances en hardware y software sin tener que volver a compilar. TIMI es un conjunto de instrucciones virtuales independiente del conjunto de instrucciones de máquina subyacente de la CPU. Los programas en modo usuario contienen tanto las instrucciones TIMI como las instrucciones de máquina de la CPU, lo que garantiza la independencia del hardware. Esto es conceptualmente algo similar a la arquitectura de máquina virtual de entornos de programación como Java y .NET .
A diferencia de otras arquitecturas de máquinas virtuales en las que las instrucciones virtuales se interpretan en tiempo de ejecución , las instrucciones TIMI nunca se interpretan. Constituyen un paso intermedio en el tiempo de compilación y se traducen al conjunto de instrucciones del procesador como paso final de compilación. Las instrucciones TIMI se almacenan dentro del objeto de programa final, además de las instrucciones de máquina ejecutables. Así es como los objetos de aplicación compilados en una familia de procesadores (por ejemplo, los procesadores CISC AS/400 originales de 48 bits) se pueden mover a un nuevo procesador (por ejemplo, PowerPC de 64 bits) sin volver a compilar. Una aplicación guardada de la plataforma anterior de 48 bits se puede restaurar simplemente en la nueva plataforma de 64 bits, donde el sistema operativo descarta las instrucciones de máquina antiguas y vuelve a traducir las instrucciones TIMI a instrucciones de 64 bits para el nuevo procesador.
El conjunto de instrucciones del sistema define todos los punteros como de 128 bits. Esta fue la característica de diseño original del System/38 (S/38) a mediados de la década de 1970, que preveía el uso futuro de procesadores más rápidos, memoria y un espacio de direcciones ampliado. Los modelos AS/400 CISC originales utilizaban el mismo espacio de direcciones de 48 bits que el S/38. El espacio de direcciones se amplió en 1995, cuando el procesador de CPU RISC PowerPC RS64 de 64 bits reemplazó al procesador CISC de 48 bits.
OS/400 (ahora conocido como IBM i) es el sistema operativo nativo de la plataforma AS/400 y fue el único sistema operativo compatible con el hardware AS/400 original. Muchas de las características avanzadas asociadas con el AS/400 se implementan en el sistema operativo en lugar de en el hardware subyacente, que cambió significativamente a lo largo de la vida de la plataforma AS/400. Las características incluyen un RDBMS ( Db2 para i ), una interfaz basada en menús, soporte para múltiples usuarios, soporte de terminal orientado a bloques ( IBM 5250 ) e impresoras.
A diferencia del principio de " todo es un archivo " de Unix y sus derivados , en IBM i todo es un objeto (con persistencia y recolección de basura incorporadas). [ cita requerida ]
IBM utiliza una arquitectura de memoria virtual de almacenamiento de un solo nivel en la plataforma AS/400. En los procesadores PowerPC de 64 bits, la dirección virtual reside en los 64 bits más a la derecha de un puntero, mientras que en los procesadores S/38 y CISC AS/400 eran 48 bits. El espacio de direcciones de 64 bits hace referencia a la memoria principal y al disco como un único conjunto de direcciones, lo que constituye el concepto de almacenamiento de un solo nivel.
Las generaciones posteriores de hardware también son capaces de soportar varios sistemas operativos invitados, incluyendo SSP , AIX , Linux , Microsoft Windows 2000 y Windows Server 2003. Mientras que OS/400, AIX y Linux son compatibles con los procesadores POWER en LPAR (particiones lógicas) , Windows es compatible con servidores blade internos de un solo procesador (IXS) o servidores de múltiples procesadores vinculados externamente (IXA e iSCSI). Los invitados SSP fueron compatibles usando emulación desde OS/400 V3R6 hasta V4R4 usando la función Advanced 36 Machine del sistema operativo, una característica distinta de la capa de compatibilidad del entorno System/36 que requiere que se vuelva a compilar el software System/36.
